浩瀚太空再次留下「上海製造」烙印，高分五號衛星今晨成功發射

新民晚報記者 葉薇

今天凌晨2點28分

全球首顆對大氣和陸地進行綜合觀測的

高光譜衛星——高分五號發射升空

「上海製造」高分五號衛星今成功發射。新民晚報記者 葉薇 拍攝 首席記者 陳炅瑋 製作

此次發射任務的一「星」、一「箭」

即高分五號衛星、長征四號丙運載火箭

均由中國航天科技集團有限公司八院

（上海航天技術研究院）抓總研製

從2008年開始衛星背景論證

到2018年成功發射

上海航天人孜孜以求，攻關十年

把我國高光譜衛星研製提升到一個新高度

浩瀚太空再次留下「上海製造」的深深烙印

高分五號衛星「乘坐」長征四號丙運載火箭，成功發射升空。馬驥 攝

高分五號衛星能做什麼？

對二氧化硫、臭氧、二氧化碳、甲烷等

污染氣體和溫室氣體進行監測

掌握其濃度變化和空間分布

地質勘探找礦藏

不僅能知道有沒有礦

還能知道是什麼礦

飲用水源地污染源監測

水裡是黃藻還是綠藻

都可以精準識別

農作物估產

今年收成如何提前知曉

看遍全球的話

大宗農產品價格走勢心裡就有譜啦

探查陸地植被、城市熱島

監測核電站溫排水

自然保護區生態監管

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高分五號衛星在軌飛行效果圖。圖片來源：上海航天技術研究院

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6台載荷獲取「指紋」光譜

地球上不同物質都有自己獨特的光譜特徵，光譜就像人的「指紋」，是用以識別和分析不同物體的一種重要的「身份證」。 如果說肉眼只能看到物質的形狀、尺寸等信息，光譜探測則可以分析物質的具體成分。

高分五號衛星總設計師孫允珠：

「高分五號衛星其實是將大氣和陸地觀測兩類衛星的功能集合在一顆星上，也是世界上第一顆大氣和陸地綜合高光譜觀測衛星。衛星的論證和設計體現了前瞻性和預見性，搭載的6台有效載荷讓高分五號衛星練就了環境監測和國土資源勘探的『火眼金睛』。」

高分專項應用系統副總師、生態環境部衛星環境應用中心主任王橋介紹，以大氣污染物為例，不同污染物有不同的光譜反射區域，針對這些反射區域的特點做具體分析，就可以對大氣環境進行更加精準的監測。

王橋：

「高分五號搭載了4台大氣環境監測儀，使二氧化氮和二氧化硫等污染氣體、二氧化碳和甲烷等溫室氣體高精度遙感探測成為可能。這在過去是做不到的，填補了國產衛星無法有效探測區域大氣污染氣體的空白。」

高分五號還搭載了2個水體陸地探測儀。其中，可見短波紅外高光譜相機具有330個探測通道、最高光譜解析度達到5納米，幾乎相當於一張紙厚度的萬分之一，是國內光譜解析度最高的衛星。

高分五號衛星發射過程動畫模擬。新民晚報融媒體 丁一涵 製作

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「十八般武藝」實現全方位觀測

高分五號衛星總體主任設計師曹瓊：

「高分五號衛星就像是一個全能運動員，在國內首次運用高光譜對地成像觀測、天底觀測、掩星觀測、海洋耀斑觀測、多角度觀測、偏振觀測等，是國內探測手段最多的光學遙感衛星，工作模式多達26種，幾乎涵蓋了目前光學遙感衛星所有的工作模式，可謂是十八般武藝樣樣精通。」

高分五號衛星搭載的大氣痕量氣體差分吸收光譜儀，是我國第一台用於二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染氣體探測的高光譜有效載荷，其天底觀測角度達114度，就像是一個廣角鏡，在705公里高空，不但一天就可以覆蓋全球，而且能實現定量監測大氣中含量極少的二氧化硫等污染氣體的分布、變化和輸運過程。

大氣氣溶膠多角度偏振探測儀不僅對地表任一目標均可實現9至11個角度的全方位觀測，而且每個角度還可以實現3個譜段偏振觀測圖像，是目前國際上多光譜、多角度和偏振探測能力最強的星載大氣氣溶膠探測儀之一，將在霧霾、大氣顆粒物等大氣環境監測及氣候變化方面發揮重要作用。

高分五號衛星除了具有高光譜的獨特優勢，在高定標精度方面的表現也很出眾。高分五號衛星工程總師徐博明介紹，高精度的定標是高光譜衛星定量化應用的基礎，就像一把尺子是否準確需要標校一樣，尺子不準，做得再精緻，測出的數據也是不準確的。

而高分五號衛星上裝載的太陽漫反射板、比輻射計、變溫黑體、LED等7類星上定標器，就是用於給星上載荷進行輻射和光譜定標，光譜定標精度最高可達0.008波數，是國內定標精度最高的衛星，足以保證衛星探測信息準確不失真。

高分五號衛星探測過程動畫模擬。新民晚報融媒體 丁一涵 製作

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首顆星設計8年確保長壽可靠

國內低軌遙感業務星設計壽命一般為3至5年，高分五號衛星作為首顆科學試驗衛星，設計壽命就要求達到8年。

高分五號衛星總指揮蔣光偉介紹說，高分五號衛星在705公里的太陽同步軌道，每天都要經歷14次、零下90攝氏度到120攝氏度的高低溫變化和空間輻照影響，這對衛星使用壽命是一個極大的考驗。

為此，研製團隊整整花了一年時間重新論證並改進、優化原先的設計方案，從元器件和線纜，從電源到活動部件，從載荷到平台，一一梳理，哪怕是一個元器件都要尋根究底，保證「歷史清白」，並針對探測器、制冷機、光學薄膜、活動部件等壽命薄弱環節開展了75項試驗驗證工作，突破多項關鍵技術。

衛星天線在軌每天要進行大角度的擺動，是對使用壽命考驗最大的部件之一。即使衛星實際在軌運行8年也只需6萬多次擺動，但研製團隊在地面做了8萬次擺動驗證試驗，確保滿足壽命要求。

高分五號衛星熱控實施。圖片來源：上海航天技術研究院

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未來探測從「被動到主動」

高分五號衛星在軌運行的前三年也是我國進行環境治理攻堅戰的三年。投入使用後，將在我國高光譜解析度遙感衛星應用方面起到重要示範作用。

航天科技集團八院院長助理張春明介紹，國家大力推進空間基礎設施工程建設，在大氣監測衛星的未來規划上，八院已有布局。目前，高分五號的02星和大氣環境監測星都已獲得立項。02星也是高光譜觀測星，主要功能是在首顆星基礎上增加了紫外高光譜的探測功能；大氣監測星主要是增加了激光主動探測的功能。後期還規划了一顆高精度溫室氣體探測衛星，現在正在立項準備期。

到2021年，天上將有4顆大氣監測衛星，可以組網運行，探測手段更加多樣，探測更加精準。未來還規划了一顆高軌高光譜衛星，可以實現半小時對我國及周邊地區的大氣環境監測要素更新一遍。

「我國原來的高光譜衛星都是被動探測，今後我們將由靠陽光反射的被動探測向使用激光主動探測方向發展，由低軌向高軌發展，將在環境治理和國土資源勘測等方面發揮更加重要的作用。」

高分五號衛星太陽帆板展開圖。圖片來源：上海航天技術研究院

還不來為「上海製造」點個贊？

轉自新民晚報新民網

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