中國高分系列衛(wèi)星家族再添新成員——

　　高分四號(hào)，借你一雙“慧眼”

　　12月29日凌晨，四川大涼山深處，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。

　　“5、4、3、2、1，點(diǎn)火，起飛！”0時(shí)04分，伴隨著指揮員鏗鏘有力的“點(diǎn)火”口令，托舉著高分四號(hào)衛(wèi)星的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭噴出一股橘紅色烈焰，直刺蒼穹。隨后，順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。

　　此次發(fā)射任務(wù)圓滿成功，標(biāo)志著我國“星”空再添一名新成員。為什么要發(fā)射“高分四號(hào)”？較之前發(fā)射的“高分一號(hào)”“高分二號(hào)”等衛(wèi)星，它有哪些特點(diǎn)？應(yīng)用前景如何？且看《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》記者從一線發(fā)回的報(bào)道。

　　一顆星觀測(cè)三分之一個(gè)地球

　　“致廣大而盡精微?！薄吨杏埂防锏倪@句話用來描述“高分四號(hào)”很貼切。

　　“‘高分四號(hào)’為地球同步軌道50米分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星，是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星，國際上尚無此類衛(wèi)星?！眹揽乒ぞ种卮髮ｍ?xiàng)工程中心主任、高分專項(xiàng)工程總設(shè)計(jì)師童旭東如是評(píng)價(jià)。

　　這意味著什么？“形象點(diǎn)，‘高分四號(hào)’可觀測(cè)面積為地球的三分之一，它拍攝的一幅圖像，所覆蓋面積相當(dāng)于一個(gè)河南省?！?a href="http://www.zhonghuixigou.com/stock/quote/sz000901/" target="_blank" title="航天科技 000901">航天科技集團(tuán)五院高分四號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計(jì)師李果解釋說。

　　“高分四號(hào)”可觀測(cè)面積大的優(yōu)勢(shì)顯而易見。實(shí)際上，高空間分辨率亦是“高分四號(hào)”的一大特色?！啊叻炙奶?hào)’的空間分辨率為50米?！眹揽乒ぞ窒到y(tǒng)工程司副司長(zhǎng)趙堅(jiān)介紹說。

　　有心人或許會(huì)質(zhì)疑，2013年發(fā)射的“高分一號(hào)”，空間分辨率已達(dá)2米；2014年發(fā)射的“高分二號(hào)”，空間分辨率則進(jìn)入亞米級(jí)時(shí)代。相比之下，“高分四號(hào)”豈不有些“相形見絀”？

　　事實(shí)并非如此。“要知道，高分一號(hào)、高分二號(hào)衛(wèi)星為太陽同步軌道衛(wèi)星?！壁w堅(jiān)說，為保證測(cè)量精度，“高分一號(hào)”、“高分二號(hào)”均在距離地面幾百公里的低軌道運(yùn)行，而“高分四號(hào)”是在距離地面約3.6萬公里的地球同步軌道運(yùn)行，這樣的高度，實(shí)現(xiàn)50米的分辨率實(shí)屬不易。

　　正是這一特殊之處決定了“高分四號(hào)”與眾不同。“它是目前最高時(shí)間分辨率遙感衛(wèi)星?！蓖駯|稱。

　　時(shí)間分辨率，指重復(fù)觀察同一地物所需要的時(shí)間。一般而言，空間分辨率和時(shí)間分辨率是一對(duì)“冤家”，通常需要犧牲一方來保證另一方的領(lǐng)先水平。所以，常見的遙感衛(wèi)星為保證空間分辨率，多在低軌道運(yùn)行，觀測(cè)面積相對(duì)狹小，而且無法對(duì)同一地點(diǎn)連續(xù)觀測(cè)，只能在經(jīng)過該點(diǎn)上空時(shí)拍攝照片。若想重訪故地，高分一號(hào)衛(wèi)星需要4天時(shí)間，高分二號(hào)衛(wèi)星需要40多個(gè)小時(shí)?！案叻炙奶?hào)衛(wèi)星則可駐留在固定區(qū)域上空凝視，時(shí)間分辨率達(dá)到分鐘級(jí)甚至秒級(jí)?！蓖駯|表示。

　　“一哆嗦”成像偏差十幾公里

　　“由于‘高分四號(hào)’與地球同步，可以擁有很多低軌遙感衛(wèi)星無法比擬的優(yōu)勢(shì)?！敝袊教炜萍技瘓F(tuán)科技委副主任于登云說。

　　他舉例說，很多臺(tái)風(fēng)發(fā)展瞬息萬變，若用普通遙感衛(wèi)星，觀測(cè)時(shí)間間隔過長(zhǎng)（幾十個(gè)小時(shí)甚至幾天），自然無法及時(shí)捕捉臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)軌跡，更無法掌握其形成過程、預(yù)判未來發(fā)展趨勢(shì)。而專門服務(wù)氣象的風(fēng)云氣象衛(wèi)星，時(shí)間分辨率提高了，空間分辨率只能達(dá)到百米級(jí)，因此即使對(duì)很多雷暴等小尺度天氣過程觀測(cè)也“心有余而力不足”。

　　高分四號(hào)衛(wèi)星則可利用相對(duì)地面靜止的優(yōu)勢(shì)，駐留在固定區(qū)域上空凝視這些天氣過程，“它們的每一個(gè)小動(dòng)作都不會(huì)逃過高分四號(hào)衛(wèi)星的‘火眼金睛’。”于登云說。在他看來，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)，這是很多遙感衛(wèi)星做不到的。

　　不過，“高分四號(hào)”與“高分一號(hào)”、“高分二號(hào)”等遙感衛(wèi)星并非“有你沒我”的關(guān)系?！八鼈兏饔兴L(zhǎng)，目標(biāo)是滿足不同業(yè)務(wù)需求，與其他低軌遙感衛(wèi)星相互配合，起到相互彌補(bǔ)的作用?！崩罟麖?qiáng)調(diào)。

　　比如，“高分二號(hào)”的空間分辨率很高，能夠及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，一旦有需要持續(xù)關(guān)注的地方，由地面發(fā)出指令，“高分四號(hào)”便可快速調(diào)整指向，獲取監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域火災(zāi)動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，掌握火災(zāi)走向，為各類應(yīng)急任務(wù)提供決策支撐。

　　當(dāng)然，圓滿“交卷”，“高分四號(hào)”攻克的技術(shù)難題自然少不了。李果告訴記者，作為地球同步軌道衛(wèi)星，“高分四號(hào)”面臨更加復(fù)雜的環(huán)境威脅——高空中溫度變化異常劇烈。在此背景下，“高分四號(hào)”要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，首先要解決耐高溫抗輻射問題，“否則，何來后續(xù)應(yīng)用？”

　　再如，在距離地面3.6萬公里的高度如何保證衛(wèi)星能夠遠(yuǎn)目標(biāo)準(zhǔn)確成像，同樣十分棘手。正所謂失之毫厘謬以千里。在中國版圖上，北京和上海相距千里之遙，但從衛(wèi)星上看過去兩者間的角度非常接近?！爸灰叻炙奶?hào)高軌遙感衛(wèi)星平臺(tái)輕輕一哆嗦，哪怕僅有一角秒（1/3600度）的晃動(dòng)，它上面所裝載的大口徑面陣凝視相機(jī)拍攝到的圖片，可能就偏離了十幾公里?！崩罟忉尅?

　　令人欣慰的是，為了“高分四號(hào)”的“驚鴻一瞥”，航天人已作出諸多努力并完成種種攻堅(jiān)戰(zhàn)。

　　無限精彩在未來

　　既然如此，這樣努力將高分四號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，究竟為哪般？

　　“高分四號(hào)衛(wèi)星的主要用戶為民政部、林業(yè)局、地震局、氣象局。”童旭東介紹，“高分四號(hào)”投入使用后，將重點(diǎn)針對(duì)國內(nèi)用戶對(duì)高時(shí)間分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)的要求，為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào)、地震構(gòu)造信息提取、森林調(diào)查與監(jiān)測(cè)、氣候變化預(yù)測(cè)等業(yè)務(wù)提供高時(shí)效、高分辨率數(shù)據(jù)支撐。

　　事實(shí)上，此次“高分四號(hào)”順利升空，也意味著“十二五”期間我國高分專項(xiàng)工程圓滿收官。為加快我國空間信息與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展，提升自主創(chuàng)新能力，2010年高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)（即高分專項(xiàng)）啟動(dòng)實(shí)施。截至2015年11月底，高分專項(xiàng)共分發(fā)數(shù)據(jù)累計(jì)約403萬景，數(shù)據(jù)總量超過我國以往遙感衛(wèi)星歷史數(shù)據(jù)總和，全面進(jìn)入主要應(yīng)用領(lǐng)域，有力支撐了國土資源調(diào)查、海域監(jiān)察、農(nóng)作物估產(chǎn)、環(huán)境治理等需要。

　　更重要的是，我國由此擺脫了對(duì)國外高分?jǐn)?shù)據(jù)的依賴。過去，在高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)方面，我國主要從國外購買，購買一景數(shù)據(jù)的價(jià)格高的要3萬多元，平均也得1萬元左右，而且數(shù)據(jù)還不自主、不可控?，F(xiàn)在，由于高分?jǐn)?shù)據(jù)的應(yīng)用，“近年國內(nèi)市場(chǎng)上國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)價(jià)格大幅度降低，分辨率低于2米的國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)已基本退出國內(nèi)市場(chǎng)?！蓖駯|笑著告訴記者。

　　他透露，繼“高分四號(hào)”之后，我國首顆C頻段多極化高分辨率微波遙感衛(wèi)星也提上議事日程，預(yù)計(jì)2016年完成正樣研制。后續(xù)，還將發(fā)射高分高光譜衛(wèi)星等。（經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 沈 慧）