2009年3月30日，國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局在京組織召開環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星A、B星在軌交付儀式。即日起，該衛(wèi)星正式交付給民政部國(guó)家減災(zāi)中心、環(huán)境保護(hù)部環(huán)境衛(wèi)星中心投入使用。
環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星A、B星是我國(guó)繼氣象、海洋、國(guó)土資源衛(wèi)星之后一個(gè)全新的民用衛(wèi)星。衛(wèi)星投入使用后,將實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的快速監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào),對(duì)我國(guó)的防災(zāi)減災(zāi)起到不可替代的作用，這一全新的民用衛(wèi)星工程無(wú)疑也將開啟我國(guó)民用航天特別是遙感衛(wèi)星的嶄新領(lǐng)域。然而作為中國(guó)首個(gè)以災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測(cè)為主要用途的衛(wèi)星，A、B星的研制工作完全是“白手起家”。工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)、國(guó)防科工局局長(zhǎng)陳求發(fā)在回顧衛(wèi)星工程的研制過(guò)程時(shí)說(shuō)，“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星A、B星是工程六大系統(tǒng)大力協(xié)同、密切配合的結(jié)果，所取得的成績(jī)來(lái)之不易”。
成功發(fā)射，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)體系初步建立
A、B雙星于北京時(shí)間2008年9月6日11點(diǎn)25分由長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用一箭雙星方式成功發(fā)射并順利進(jìn)入預(yù)定軌道。自此，我國(guó)在世界上開創(chuàng)了環(huán)境衛(wèi)星業(yè)務(wù)化運(yùn)行的先例。中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院副總理、國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)主任回良玉致信祝賀。他在信中表示，“成功完成了A、B星的研制發(fā)射任務(wù)，順利實(shí)現(xiàn)了星座組建的第一階段工作目標(biāo)，為建立 “天-空-地”一體化的減災(zāi)救災(zāi)技術(shù)支撐體系，完善災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估、應(yīng)急指揮體系提供了重要平臺(tái)，在加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)等方面將發(fā)揮重要作用。”
環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星A、B星的成功發(fā)射，填補(bǔ)了我國(guó)在環(huán)境減災(zāi)方面自主數(shù)據(jù)信息的空白，實(shí)現(xiàn)了幾代航天人的夙愿。早在2003年2月，應(yīng)原中國(guó)國(guó)際減災(zāi)委員會(huì)和國(guó)家環(huán)?？偩忠?，原國(guó)防科工委、財(cái)政部經(jīng)請(qǐng)示國(guó)務(wù)院，聯(lián)合批準(zhǔn)“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座”立項(xiàng)，旨在通過(guò)多顆遙感小衛(wèi)星組成星座，初步建立起先進(jìn)的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，提高我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)和綜合減災(zāi)能力，實(shí)現(xiàn)大范圍、全天候、全天時(shí)、動(dòng)態(tài)的環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)。經(jīng)全面規(guī)劃及反復(fù)論證，我國(guó)確定了小衛(wèi)星星座建設(shè)分步實(shí)施戰(zhàn)略。第一步是由A、B兩顆光學(xué)小衛(wèi)星和一顆合成孔徑雷達(dá)小衛(wèi)星C星組成（即“2+1”方案），達(dá)到衛(wèi)星每48小時(shí)回訪一次，初步形成對(duì)我國(guó)災(zāi)害和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的能力。第二步實(shí)現(xiàn)由4顆光學(xué)小衛(wèi)星和4顆合成孔徑雷達(dá)小衛(wèi)星組成的“4＋4”星座方案，衛(wèi)星回訪周期可達(dá)到12小時(shí)一次，形成利用空間技術(shù)支持災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)的業(yè)務(wù)運(yùn)行能力。
作為第一階段的“先遣部隊(duì)”，A、B星星座的成功建立，標(biāo)志著我國(guó)已初步具備了對(duì)災(zāi)害事件的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行大范圍、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的能力，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建立環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
裝備精良，災(zāi)害預(yù)報(bào)能力國(guó)際領(lǐng)先
目前，美國(guó)和歐洲均已發(fā)射了多顆環(huán)境衛(wèi)星，但功能比較單一，主要用于執(zhí)行環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)。鑒于我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)的迫切需要，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星A、B星立項(xiàng)之初，便把減災(zāi)功能放在了首位。與單純的環(huán)境監(jiān)測(cè)不同，減災(zāi)要求衛(wèi)星快速反復(fù)監(jiān)測(cè)某一地域，這就對(duì)衛(wèi)星研制提出了極大挑戰(zhàn)。
為了滿足環(huán)境監(jiān)測(cè)與減災(zāi)預(yù)報(bào)的特殊要求，衛(wèi)星上的主要有效載荷都是針對(duì)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)環(huán)境和災(zāi)害時(shí)對(duì)空間分辨率的苛刻要求而研制的新產(chǎn)品，其中有“四大武器”格外引人關(guān)注，其主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
首先，A、B星各自裝載了兩臺(tái)CCD光學(xué)相機(jī)，相機(jī)觀測(cè)寬度可達(dá)720公里，分辨率可達(dá)20-30米。兩星組網(wǎng)可縮短對(duì)地觀測(cè)周期，1天成像面積可覆蓋國(guó)土80%，兩天就可對(duì)國(guó)土全部面積成像一次，非常適宜于災(zāi)害的快變量監(jiān)測(cè)和環(huán)境的大范圍監(jiān)測(cè)。而世界上在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，以30米分辨率實(shí)現(xiàn)兩天的重復(fù)觀測(cè)的并不多見(jiàn)，相同分辨率衛(wèi)星常以單星或者不同時(shí)段衛(wèi)星組合成像，難以形成2天的重復(fù)觀測(cè)。
其次就是A星上攜帶的超光譜成像儀，它擁有115 個(gè)探測(cè)譜段、平均光譜分辨率為5納米，是國(guó)內(nèi)首先利用靜態(tài)干涉型成像光譜技術(shù)原理研制而成的，是繼美國(guó)強(qiáng)力小衛(wèi)星后，第二臺(tái)運(yùn)用該技術(shù)的相機(jī)。它具有可靠性高、穩(wěn)定性好、體積小、光譜線性度高、光譜范圍寬等特點(diǎn)，代表了當(dāng)前光譜成像技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向。
環(huán)境減災(zāi)B星上的紅外相機(jī)，采用了機(jī)械制冷方式，可探測(cè)到地表500K的溫度，是國(guó)內(nèi)衛(wèi)星上可探測(cè)地表溫度最高的相機(jī)。適用于對(duì)森林火災(zāi)、火山爆發(fā)等災(zāi)害的監(jiān)測(cè)。對(duì)干旱、雪災(zāi)、地震、輻射、熱污染等的預(yù)報(bào)、發(fā)生、評(píng)估等發(fā)揮重要作用，并可進(jìn)行夜間探測(cè)。相機(jī)內(nèi)設(shè)四個(gè)譜段，近紅外對(duì)植物分類、健康狀況、水情監(jiān)測(cè)具有很好的作用；短波紅外可對(duì)植被等特性進(jìn)行檢測(cè)；中波紅外可對(duì)森林火災(zāi)走勢(shì)、秸稈焚燒進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)；長(zhǎng)波紅外對(duì)熱特性敏感，可用來(lái)記錄地表的發(fā)熱特性。
最后是亞太空間技術(shù)合作項(xiàng)目的Ka頻段試驗(yàn)分系統(tǒng)。其主要任務(wù)是在亞太多任務(wù)小衛(wèi)星A星上使用Ka頻段載荷進(jìn)行與泰國(guó)境內(nèi)地面站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑囼?yàn)，其目的是泰國(guó)用于掌握衛(wèi)星產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造技術(shù)，同時(shí)通過(guò)Ka通信試驗(yàn)用于雨衰研究等。該項(xiàng)目對(duì)于推動(dòng)亞太多邊空間合作具有十分重要的意義，也是我國(guó)空間技術(shù)方面國(guó)際合作上的有益嘗試。該系統(tǒng)已通過(guò)在軌測(cè)試，并于2008年12月25日，正式交付泰國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)使用。
雙星合璧，在軌測(cè)試初顯成效
衛(wèi)星在軌測(cè)試期間，國(guó)家減災(zāi)委便結(jié)合在軌測(cè)試期間災(zāi)害發(fā)生的情況，積極組織減災(zāi)應(yīng)用工作。在應(yīng)對(duì)西藏雪災(zāi)、黃河寧蒙段冰凌、地震災(zāi)區(qū)堰塞湖、泥石流、澳大利亞森林火災(zāi)等災(zāi)害時(shí)，通過(guò)衛(wèi)星業(yè)務(wù)運(yùn)行的自主管理，及時(shí)、靈活、機(jī)動(dòng)地獲取了衛(wèi)星影像，有效提高了應(yīng)急監(jiān)測(cè)響應(yīng)能力。
在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面，國(guó)家減災(zāi)委利用A、B星CCD數(shù)據(jù)、紅外數(shù)據(jù)展開了對(duì)西藏雪災(zāi)的動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)，并對(duì)澳大利亞?wèn)|南部山林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，為救災(zāi)應(yīng)急工作提供了及時(shí)的輔助決策信息。2009年2月，澳大利亞維多利亞州發(fā)生了特大火災(zāi)。應(yīng)澳方請(qǐng)求，我國(guó)立刻調(diào)整了環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星A、B星拍攝角度和運(yùn)行頻率。雙星通過(guò)配備的光學(xué)和紅外傳感器，迅速準(zhǔn)確地拍攝了澳大利亞火場(chǎng)的光學(xué)、紅外和雷達(dá)圖像。經(jīng)國(guó)內(nèi)技術(shù)人員處理后，形成衛(wèi)星監(jiān)測(cè)圖像提供給澳大利亞空間信息合作研究中心。澳大利亞科學(xué)家據(jù)此繪出了火點(diǎn)的位置和移動(dòng)方向圖，極大地幫助了澳大利亞有關(guān)部門的滅火行動(dòng)。
在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)方面，衛(wèi)星對(duì)太湖水華和京津唐及珠江三角城市群進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，通過(guò)A、B星獲取的CCD數(shù)據(jù)，制作出了太湖水華分布圖，并對(duì)城市大氣污染以及溫室氣體狀況等環(huán)境空氣指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證了環(huán)境衛(wèi)星在湖泊水華監(jiān)測(cè)和氣溶膠監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用效果。
在生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)方面，通過(guò)對(duì)臥龍自然保護(hù)區(qū)震后生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，利用A星CCD2數(shù)據(jù)、北京1號(hào)小衛(wèi)星、SPOT衛(wèi)星以及MODIS數(shù)據(jù)，對(duì)不同時(shí)段衛(wèi)星影像對(duì)比分析，以及對(duì)震前震后地表植被覆蓋度的變化分析，定量評(píng)估災(zāi)后臥龍自然保護(hù)區(qū)植被恢復(fù)情況，為自然波湖區(qū)管理和決策提供支持；利用B星CCD1數(shù)據(jù)和熱紅外數(shù)據(jù)，對(duì)北京市熱島效應(yīng)的強(qiáng)度和分布情況進(jìn)行分析，為城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。
在軌測(cè)試數(shù)據(jù)及應(yīng)用情況表明，衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量基本滿足應(yīng)用需求，具備減災(zāi)與環(huán)境應(yīng)用能力，在減災(zāi)與環(huán)境領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。隨著環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星星座的日臻完善，城市生態(tài)評(píng)價(jià)、大型工程與區(qū)域開發(fā)長(zhǎng)期生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，國(guó)家生態(tài)建設(shè)區(qū)域效果監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，區(qū)域生態(tài)、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、全球變暖監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)等一系列有特色的應(yīng)用也將隨之不斷展開。屆時(shí)，將實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)及世界范圍內(nèi)環(huán)境和災(zāi)害全天候、短重復(fù)周期的有效監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)。我國(guó)環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用的前景值得期待。
