5月9日2時(shí)28分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將高分五號(hào)衛(wèi)星送入705公里高度的太陽(yáng)同步軌道。

高分專項(xiàng)工程總師、國(guó)防科工局重大專項(xiàng)工程中心主任童旭東表示，該衛(wèi)星將填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星無(wú)法有效探測(cè)區(qū)域大氣污染氣體的空白，通過(guò)對(duì)大氣污染氣體、溫室氣體、氣溶膠等物理要素的監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)反映我國(guó)大氣污染狀況。同時(shí)它還能對(duì)內(nèi)陸水體、陸表生態(tài)環(huán)境、蝕變礦物、巖礦類別進(jìn)行探測(cè)，為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源勘查、防災(zāi)減災(zāi)等行業(yè)提供高質(zhì)量、高可靠度的高光譜數(shù)據(jù)。

2012年12月31日，高分五號(hào)衛(wèi)星獲批立項(xiàng)。中國(guó)航天科技集團(tuán)八院研制團(tuán)隊(duì)對(duì)標(biāo)國(guó)際同期在軌運(yùn)行的大氣高光譜探測(cè)儀器，以及規(guī)劃中的新一代星載高光譜成像儀技術(shù)指標(biāo)，決定為該衛(wèi)星搭載6臺(tái)全新研制的有效載荷，包括2臺(tái)高光譜/多光譜陸地觀測(cè)載荷，和4臺(tái)大氣類觀測(cè)載荷?！罢沁@6臺(tái)先進(jìn)的有效載荷，讓高分五號(hào)練就了‘火眼金睛’，將為建設(shè)美麗中國(guó)發(fā)揮作用?！卑嗽焊叻治逄?hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師孫允珠說(shuō)。

識(shí)別物質(zhì)的“指紋”

地球上不同物質(zhì)都有獨(dú)特的光譜特征，光譜因此被視為物質(zhì)的“指紋”，成為識(shí)別和分析物體的重要依據(jù)。八院高分五號(hào)衛(wèi)星總指揮蔣光偉介紹，如果說(shuō)光學(xué)成像手段只能看到物質(zhì)的形狀、尺寸等，光譜探測(cè)則可以分析物質(zhì)的具體成分。比如不僅能探測(cè)一個(gè)地方有沒(méi)有礦，還可以分析是何種礦。

一般多光譜衛(wèi)星有幾個(gè)或幾十個(gè)探測(cè)通道，高分五號(hào)不僅能實(shí)現(xiàn)從紫外至長(zhǎng)波紅外全譜段的高光譜觀測(cè)，而且僅可見(jiàn)短波紅外高光譜相機(jī)就有330個(gè)探測(cè)通道，可以獲取0.4至2.5微米譜段的圖像和連續(xù)光譜信息。記者了解到，該設(shè)備的可見(jiàn)光譜段光譜分辨率達(dá)到5納米，不僅可以監(jiān)測(cè)飲用水源地污染，精確識(shí)別內(nèi)陸水體綠藻、黃藻等藻類的生長(zhǎng)變化情況，還能在礦產(chǎn)資源調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物估產(chǎn)等方面發(fā)揮重要作用。

高分五號(hào)搭載的大氣主要溫室氣體監(jiān)測(cè)儀，是國(guó)際上首臺(tái)采用空間外差干涉體制進(jìn)行溫室氣體探測(cè)的有效載荷。它能獲取二氧化碳、甲烷等大氣溫室氣體的高光譜數(shù)據(jù)，可用于區(qū)域大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，以及分析全球溫室氣體起源與經(jīng)風(fēng)向傳播的“旅行圖”，為氣候變化研究及環(huán)境外交提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

衛(wèi)星中的“全能運(yùn)動(dòng)員”

在眾多衛(wèi)星中，高分五號(hào)如同一位“全能運(yùn)動(dòng)員”。它將在國(guó)內(nèi)首次運(yùn)用高光譜/多光譜進(jìn)行對(duì)地成像觀測(cè)、天底觀測(cè)、掩星觀測(cè)、海洋耀斑觀測(cè)、多角度觀測(cè)、偏振觀測(cè)等，是國(guó)內(nèi)探測(cè)手段最多的光學(xué)遙感衛(wèi)星。多達(dá)26種的工作模式，幾乎涵蓋目前光學(xué)遙感衛(wèi)星之所能。

該衛(wèi)星搭載的大氣痕量氣體差分吸收光譜儀，是我國(guó)第一臺(tái)用于二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染氣體探測(cè)的高光譜有效載荷。其天底觀測(cè)角度達(dá)114度，就像是一個(gè)廣角鏡，不但一天就能覆蓋全球，還能實(shí)現(xiàn)定量監(jiān)測(cè)大氣中含量極少的污染氣體分布、變化和輸運(yùn)過(guò)程。

大氣氣溶膠多角度偏振探測(cè)儀則能實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)、多角度成像，不僅可以對(duì)地表任一目標(biāo)進(jìn)行9至11個(gè)角度的全方位觀測(cè)，而且每個(gè)角度還能獲取3個(gè)譜段偏振觀測(cè)圖像，在目前國(guó)際同類設(shè)備中多光譜、多角度和偏振探測(cè)能力最強(qiáng)，將在霧霾、大氣顆粒物監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮重要作用。

為探測(cè)數(shù)據(jù)提供精準(zhǔn)標(biāo)尺

除了具有高光譜優(yōu)勢(shì)，高分五號(hào)在定標(biāo)精度方面也有出眾能力。

八院高分五號(hào)衛(wèi)星工程總師徐博明介紹，高精度的定標(biāo)是高光譜衛(wèi)星定量化應(yīng)用的基礎(chǔ)，如同標(biāo)尺，決定著測(cè)量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。該衛(wèi)星上裝載的太陽(yáng)漫反射板、比輻射計(jì)、變溫黑體、LED等7類星上定標(biāo)器，就是用于給星上載荷進(jìn)行輻射和光譜定標(biāo)。光譜定標(biāo)精度最高可達(dá)0.008波數(shù)，在國(guó)內(nèi)衛(wèi)星中精度最高，足以保證探測(cè)信息準(zhǔn)確不失真。

由航天科技集團(tuán)五院508所研制的大氣環(huán)境紅外甚高光譜分辨率探測(cè)儀，是我國(guó)第一臺(tái)寬譜段星載超高光譜分辨率大氣掩星探測(cè)儀，也是我國(guó)光譜分辨率、光譜定標(biāo)精度最高的星載探測(cè)儀。該設(shè)備獲取的干涉數(shù)據(jù)可用于分析溫室氣體、臭氧等痕量氣體的垂直分布信息，就像為大氣做切片，為氣候變化研究和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。

“高分五號(hào)在軌運(yùn)行的前3年，也是我國(guó)進(jìn)行環(huán)境治理攻堅(jiān)戰(zhàn)的3年，它將為我國(guó)高光譜分辨率遙感衛(wèi)星應(yīng)用起到重要示范作用。”孫允珠表示，今后我國(guó)高光譜衛(wèi)星將由依靠陽(yáng)光反射的被動(dòng)探測(cè)，向使用激光主動(dòng)探測(cè)方向發(fā)展，由低軌向高軌發(fā)展，將在環(huán)境治理和國(guó)土資源勘測(cè)等方面發(fā)揮更大作用。