2018年7月25日高分卫星观测华北明珠—白洋淀。省高分中心供图
2月3日,武汉火神山医院正式交付使用。从杂草丛生的荒地到一座可以容纳1000张病床的战疫医院,整个过程的观测都在高分卫星锐利的“目光”之下。
有着太空“神探”之称的“高分家族”(即高分辨率对地观测系统系列卫星),仿若一只只“天空之眼”,高挂在太空,地上的人类看不见,也摸不着,但这并不影响它们“遥望”我们,并用这种远距离的技能改变着地上的生活。
从高分一号到高分七号,“高分家族”不仅构建起我国自主高分辨率对地观测系统,在应用上也遍及国土测绘、农业、林业、环保等领域。太空中的“天眼”,正发挥着越来越重要的作用。
悬在天上的眼睛
在人造卫星领域,“通导遥”即通信、导航、遥感是卫星应用最主要的3个方向。
通信卫星不必作过多解释,人类之所以能够给地球的另一端打电话、发电报、视频对话等都靠它;至于导航卫星,人们所熟知的北斗系列就属此类,为地面、海洋、空中和空间用户进行准确的导航定位。
遥感卫星,是帮助人们从天上观测地面和海面的“眼睛”。国家航天局原局长、中国工程院院士栾恩杰对此有过一个通俗的解释,他用《中庸》里的“致广大而尽精微”来描述:致广大,指遥感卫星登太空之“高”望“远”,看得广大;尽精微,指凭借高空间、时间、光谱、温度分辨率,遥感卫星能抓住物体细小的特征,捕捉细微的变化。
“高分家族”就是遥感卫星界的杰出代表。这个家族是我国16个重大科技专项之一,被称为“天眼”工程。目前,已经发射入轨多颗遥感卫星,个个身怀绝技。
2013年发射的高分一号卫星,是高分专项工程的首发星,视野广阔,一眼下去覆盖800公里宽,4天即可完整观测地球一遍。航天科研人员称其是“大幅宽成像”。
2014年发射的高分二号卫星可以用目光锐利来形容。“它比高分一号卫星看得更清晰细致,空间分辨率可达1米,如果说空间分辨率两米的高分一号能看到地面的小轿车,那么,空间分辨率达到亚米级的高分二号能看到地面的自行车。”省高分中心主任李子风介绍,高分二号将中国遥感卫星空间分辨率带进了“亚米时代”。
2015年发射的高分四号卫星比较特立独行,站在距地3.6万公里的高轨道上相对静止地驻留凝望,可以对某一目标区域持续观测,而不必像高分一号卫星和高分二号卫星那样在600公里-700公里的低轨道上“奔跑”,要数小时甚至数天才能重访同一观测区域。
而2016年发射的高分三号卫星和前几颗卫星又有不同。“它是一颗微波雷达成像的遥感卫星,最大的特点就是具备可以全天时、全天候的成像能力,不管白天或黑夜,也不管晴空或雷雨多云,都可以随时对地成像,尤其适合于防灾减灾的应用。”李子风说。
后来,高分五号卫星和高分六号卫星也相继出发了。“家里人”对他们依然寄予厚望。高分五号负责动态监测我国大气污染状况,高分六号负责陆地应急监测,各显神通。
去年11月,“高分家族”再添“七娃”。作为我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星,与一般光学遥感卫星只能拍摄平面图像相比,“七娃”是家族中唯一可以绘制立体图像的,并且,还拥有目前国内最高的定位精度。
“如果说我国首颗民用高分立体测绘卫星资源三号能绘制1∶5万比例尺地图,解决了我国立体测绘从无到有的问题,高分七号卫星则能获得1∶1万比例尺地形图。在资源三号的立体地图上,我们可以准确定位高速公路,而有了高分七号,即使一条乡间小路的位置也能明察秋毫。”李子风介绍。