海洋家族不斷添丁 中國海洋衛星推動(dòng)衛星性能服務(wù)遍及全球

大力發(fā)展、廣泛應用海洋衛星，是推動(dòng)海洋強國建設不可或缺、無(wú)可替代的技術(shù)手段。從2002年5月15日首顆海洋衛星——海洋一號A衛星發(fā)射至今，已經(jīng)過(guò)去了20年。作為中國海洋衛星的抓總研制單位，航天科技集團五院持續深入探索、頑強刻苦攻關(guān)，推動(dòng)衛星性能不斷提高、應用日益廣泛、效益更加顯著(zhù)、服務(wù)遍及全球。

萬(wàn)里海疆迎“天眼”

使用衛星對海洋進(jìn)行遙感觀(guān)測、獲取各類(lèi)數據、開(kāi)拓應用空間，具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢。自1978年美國發(fā)射第一顆海洋衛星開(kāi)始，日本、加拿大、俄羅斯及歐共體(歐盟)國家相繼發(fā)射了海洋衛星。我國有著(zhù)綿延海疆，有著(zhù)三百萬(wàn)平方公里的海洋國土，急切呼喚一個(gè)能從太空遙視海洋的“科學(xué)管家”。

面對蔚藍色的呼喚，我國自1986年起組織開(kāi)展海洋衛星研制、發(fā)射的論證工作。1997年，海洋一號衛星被正式批準立項研制。2000年11月，中國政府發(fā)表首部《中國的航天》白皮書(shū)，明確指出要建立長(cháng)期穩定運行的衛星對地觀(guān)測體系。海洋衛星是其中的重要組成部分。

作為我國人造衛星主要研制單位，五院深度參與了海洋一號衛星論證，推動(dòng)了衛星立項，并承擔了衛星研制工作。

在海洋一號衛星研制的過(guò)程中，五院研制團隊積極創(chuàng )新、實(shí)現多項關(guān)鍵技術(shù)突破。例如，為了減輕衛星重量，海洋一號衛星采用了單軸驅動(dòng)器驅動(dòng)兩個(gè)太陽(yáng)翼的技術(shù)，這在當時(shí)不僅是國內首創(chuàng )，在國際上也不多見(jiàn)。另外，利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)最新成果進(jìn)行星務(wù)信息系統管理，在很大程度上減少了電纜的數量與重量，同時(shí)也解決了長(cháng)期以來(lái)困擾衛星研制的電信號干擾難題。

2002年5月15日，海洋一號衛星發(fā)射升空，實(shí)現了我國海洋衛星“零”的突破。這也是五院于2001年8月成立航天東方紅衛星有限公司后，由該公司研制發(fā)射的第一顆應用型小衛星。5月29日上午，衛星接通地面，傳來(lái)第一軌遙感圖像數據，圖像清晰，海洋特征明顯。

我國廣袤的“藍色國土”從此有了“天眼”。

海洋一號衛星上裝載有海洋水色水溫掃描儀和海岸帶成像儀，主要用于海洋水色、水溫環(huán)境要素探測。在軌運行后，該衛星為應用與重大專(zhuān)項提供長(cháng)期數據服務(wù)，使我國海洋監測能力大大提升，社會(huì )與經(jīng)濟效益顯著(zhù)。

海洋家族不斷添丁

2007年4月11日，我國第二顆海洋水色衛星——海洋一號B星成功發(fā)射。與海洋一號衛星相比，海洋一號B星的觀(guān)測能力得到了進(jìn)一步提高，同時(shí)最大限度地保證了其在軌運行的穩定與可靠，實(shí)際在軌壽命達到了9年10個(gè)月，也因此成為我國小衛星領(lǐng)域有名的“壽星”。

2018年9月7日，第三顆海洋水色衛星——海洋一號C星升空，拉開(kāi)了我國民用空間基礎設施中長(cháng)期發(fā)展規劃海洋業(yè)務(wù)衛星的序幕。隨著(zhù)海洋一號A、B星的退役，海洋一號C星承擔起我國海洋水色觀(guān)測的使命，在海冰、赤潮、溢油、森林火災、圍填海監測等方面做出了突出貢獻。該衛星還為我國第十次北極科學(xué)考察任務(wù)提供了觀(guān)測數據，保障科考任務(wù)順利完成。

2020年6月11日，海洋一號D星發(fā)射升空，開(kāi)啟了我國加快推動(dòng)海洋衛星領(lǐng)域探索創(chuàng )新的新征程。海洋一號D星與海洋一號C星組成我國首個(gè)海洋民用業(yè)務(wù)衛星星座，將實(shí)現雙星上、下午組網(wǎng)觀(guān)測，大幅提高對海洋水色、海岸帶資源與生態(tài)環(huán)境的有效觀(guān)測能力。

海洋二號衛星是我國“十一五”民用航天科研專(zhuān)項計劃的重點(diǎn)項目，經(jīng)國務(wù)院批準于2007年1月啟動(dòng)研制。海洋二號衛星要開(kāi)創(chuàng )多個(gè)“第一”，研制過(guò)程相當艱難復雜。五院的衛星研制隊伍付出了艱辛的努力，在創(chuàng )新與擔當中唱響了“唱向大海的戰歌”。

2011年8月16日，我國迎來(lái)首顆海洋動(dòng)力環(huán)境探測衛星——海洋二號衛星的成功發(fā)射。2012年3月2日，衛星正式交付用戶(hù)。海洋二號衛星通過(guò)自主創(chuàng )新，實(shí)現了我國衛星遙感能力水平的大幅提升，推動(dòng)了我國衛星研制技術(shù)和管理水平的跨越式發(fā)展。衛星在軌運行后，廣泛獲取了全球海面風(fēng)場(chǎng)、浪場(chǎng)、海洋動(dòng)力場(chǎng)、大洋環(huán)流和海表溫度場(chǎng)等多種重要海洋動(dòng)力參數，直接服務(wù)于海洋環(huán)境監測與預報、海洋調查與資源開(kāi)發(fā)、海洋污染監測與環(huán)境保護等多個(gè)領(lǐng)域。

海洋二號衛星還與在軌運行的海洋一號衛星相互配合，以微波、光學(xué)兩種觀(guān)測手段，將海洋動(dòng)力環(huán)境監測與海洋資源探測相結合，進(jìn)一步完善了我國海洋立體監測體系。

建設海洋動(dòng)力環(huán)境監測網(wǎng)

2018年10月25日，海洋二號B星一飛沖天。該衛星是我國海洋動(dòng)力環(huán)境監測網(wǎng)的首發(fā)星。海洋二號B星可持續對海面風(fēng)場(chǎng)、海浪、海流、海面溫度、海上風(fēng)暴和潮汐進(jìn)行監測，形成連續、穩定的海洋環(huán)境監測與數據獲取能力，在海洋防災減災、海洋環(huán)境預報、海洋資源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮了更加重要的作用。衛星還具備全球船舶識別(AIS)和海洋浮標測量數據收集(DCS)等功能，進(jìn)一步推動(dòng)和促進(jìn)了海洋領(lǐng)域的應用研究。

2020年9月21日，我國海洋動(dòng)力環(huán)境監測網(wǎng)的第2顆衛星——海洋二號C星成功發(fā)射。該衛星具備測量全球海洋表面風(fēng)矢量和全球海面高度，全球船舶自動(dòng)識別以及接收、存儲和轉發(fā)全球海上浮標測量信息等一系列能力，入軌后與海洋二號B星組網(wǎng)，可大幅提升我國海洋觀(guān)測范圍、觀(guān)測效率和觀(guān)測精度。

2021年5月19日，海洋二號D星成功發(fā)射。該星與海洋二號B星、C星在軌組網(wǎng)，建成我國首個(gè)海洋動(dòng)力環(huán)境監測網(wǎng)。三星組網(wǎng)運行后，僅需6小時(shí)，全球海洋監測的覆蓋能力達80%以上，海洋監測的效率和精度大幅提升，達到國際領(lǐng)先水平，將高效服務(wù)于我國海洋防災減災、海上交通、發(fā)展海洋經(jīng)濟等工作。

中國海洋衛星走向國際

中法海洋衛星(CFOSAT)是中法兩國合作研制的首顆衛星。2018年10月29日，該衛星在酒泉衛星發(fā)射中心成功發(fā)射。

中法海洋衛星是中國航天歷史上第一次同先進(jìn)宇航國家開(kāi)展系統級、全流程的合作。五院航天東方紅衛星有限公司是衛星的中方抓總研制單位。衛星平臺由中方提供，兩臺有效載荷由中法兩國共同承擔。其中，中方負責研制海風(fēng)觀(guān)測載荷——全球首臺新型體制的微波散射計，法方負責研制海浪觀(guān)測載荷——全球首臺新型體制的雷達波譜儀，借助兩臺先進(jìn)載荷，衛星首次實(shí)現全球風(fēng)浪同步觀(guān)測。此外，衛星的運載發(fā)射和測控工作由中方承擔，中法雙方均建有數據接收地面站。

中法海洋衛星主要用于海洋動(dòng)力環(huán)境監測，實(shí)現了對海洋表面風(fēng)和浪的大面積、高精度同步觀(guān)測。該衛星還能觀(guān)測陸地表面，獲取土壤水分、粗糙度和極地冰蓋相關(guān)數據。衛星獲得的探測數據由中法兩國科學(xué)家共享，拓展了兩國在航天技術(shù)、海洋科學(xué)研究、全球氣候變化等領(lǐng)域的合作。同時(shí)，該衛星數據還提供給世界各國科學(xué)家、預報員使用，為海上船只航行安全、全球海洋防災減災、全球海洋資源調查提供服務(wù)保障。

20年來(lái)，有了海洋衛星，海洋對我們而言已大不同。如今我國海洋衛星已進(jìn)入組網(wǎng)觀(guān)測時(shí)代，形成對全球海域連續高頻次觀(guān)測覆蓋能力。(張國航 毛凌野 科技日報記者付毅飛)

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