今天凌晨2点28分,我国用长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心成功发射了高分五号卫星。高分五号将成为全球首颗能够综合观测大气和陆地的全光谱高光谱卫星,将为我国环境监测和资源勘探提供强有力的数据支撑。
△发射场
太空中的“眼睛”
本次发射的高分五号卫星与我国以往的光学遥感卫星不同。普通的光学卫星只能看到物体的形状和大小,但很难区分物质的类型或成分。高分五号卫星可以通过光谱成像直接探测物质的具体成分。
高光谱分辨率
高分五号是我国光谱分辨率最高的观测卫星。地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征。因此,光谱被视为区分物质的“指纹”,是识别和分析不同物体特征的重要“身份证”。如果肉眼光学成像只能看到材料的形状、大小等信息,那么光谱分析可以通过“合图”检测材料的具体成分。例如,高光谱遥感技术不仅可以检测一个地方是否有地雷,还可以分析它是什么类型的地雷。
△高分五号在轨飞行效果图
检测方法很多
高分五号卫星就像一个“全能运动员”。国内首次采用高光谱/多光谱地球成像观测、天底观测、掩星观测、海洋耀斑观测、多角度观测、偏振观测等,具有多种探测方式,是光学遥感卫星中国检测手段最多。工作模式多达26种,几乎涵盖了目前光学遥感卫星的所有工作模式。可以说,他精通十八般武艺。
“六神器”修炼“火眼”
高分五号卫星搭载的6个新开发的有效载荷中我国新发射高分卫星,包括2个高光谱/多光谱地面观测有效载荷(即可见短波红外高光谱相机和全光谱光谱成像仪),4个台湾先进的大气观测有效载荷(即大气环境红外超高光谱分辨率探测器、大气主温室气体监测仪、大气微量气体差分吸收光谱仪和大气气溶胶多角度偏振探测器),这六款“神器”让高分五号卫星变得“抢眼”。
△可见短波红外高光谱相机
其中可见短波红外高光谱相机在可见光谱中的光谱分辨率为5纳米,不仅可以监测饮用水源的污染情况,还可以准确识别绿藻等藻类的生长变化通过高光谱成像研究内陆水体中的藻类和黄藻。在高光谱矿产鉴定、矿产资源调查、地质环境调查与监测、农作物产量估算等方面也可发挥重要作用。
△大气中的主要温室气体监测仪
主要的大气温室气体监测仪是世界上第一个使用空间外差干扰系统进行温室气体检测的有效载荷。该监测仪可以获得大气中二氧化碳、甲烷等温室气体的高光谱数据,可用于区域大气监测。环境监测与分析全球温室气体来源、风向等“旅行地图”,为气候变化研究和环境外交提供基础数据。
△大气微量气体差示吸收光谱仪
大气微量气体差分吸收光谱仪是我国首台用于检测二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染气体的高光谱有效载荷。它的最低观测角度达到114度,就像一面广角镜,在705公里的高空,不仅可以在一天之内覆盖全球,还可以定量监测污染气体的分布、变化和输送过程。作为二氧化硫,在大气中含量很少。
△大气气溶胶多角度偏振探测器
大气气溶胶多角度偏振探测器可实现大视场(±50度)和多角度成像。可实现3个光谱波段的偏振观测图像。是目前世界上多光谱、多角度、偏振探测能力最强的星载大气气溶胶探测器之一。发挥重要作用。
据了解,高分五号卫星成功发射后,将进行半年左右的在轨试验。今年我国还将发射高分六号卫星我国新发射高分卫星,与在轨卫星组网观测。届时,基本形成覆盖不同分辨率、不同覆盖宽度、不同谱段、不同重访周期的高分数据体系。