“我們是第一次承擔航天載荷研制任務，整個團隊從零開始組建，隨著載荷的交付，團隊也實現(xiàn)了從科研到應用的思維轉(zhuǎn)換?！敝袊茖W院安徽光學精密機械研究所（以下簡稱安徽光機所）研究員洪津、熊偉在接受《中國科學報》記者采訪時如是說。

10月18日，高分五號衛(wèi)星大氣氣溶膠多角度偏振探測儀（dpc）和大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀（gmi）正樣通過航天八院環(huán)境衛(wèi)星項目辦組織的交付驗收評審，洪津是dpc的主任設計師，熊偉是gmi的主任設計師。

早在今年7月1日，高分五號衛(wèi)星大氣痕量差分吸收光譜儀（emi）已完成正樣交付驗收評審。至此，安徽光機所承擔的高分五號衛(wèi)星3臺載荷正樣的研制工作已經(jīng)全部完成。這三臺載荷被稱為大氣“觀察員”。近日，《中國科學報》記者采訪了安徽光機所高分五號衛(wèi)星載荷研制團隊。

高分五號的載荷

高分五號計劃于2017年發(fā)射，屬于高分專項系列衛(wèi)星，這里的高分專項是指高分辨率對地觀測系統(tǒng)，是國務院發(fā)布的《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》中確定的16個重大專項之一。

據(jù)悉，高分專項共計劃發(fā)射十余顆高分辨率對地觀測衛(wèi)星，從而建成我國自主的陸地、大氣和海洋的衛(wèi)星觀測系統(tǒng)。emi、dpc和gmi是高分五號衛(wèi)星的主要載荷，是安徽光機所承擔的首批衛(wèi)星載荷任務。

其中，emi可監(jiān)測全球（或區(qū)域）范圍內(nèi)對氣候和生態(tài)環(huán)境有重要影響的臭氧、二氧化氮、二氧化硫等大氣痕量氣體的分布和變化，定量獲得我國區(qū)域上空及全球空氣質(zhì)量變化、污染氣體的分布輸運過程，監(jiān)測工業(yè)排放和生物燃燒對大氣組成成分、全球氣候變化的影響。

emi的主任設計師司福祺研究員告訴《中國科學報》記者：“這里的大氣痕量氣體是指大氣中含量很少的氣體組分，它們中有一些是天然排放的，也有一些是由于人類活動而排放的。”

這些痕量氣體受到各種物理、化學、生物、地球過程的作用并參與生物地球化學的循環(huán)，對全球大氣環(huán)境及生態(tài)造成了重大影響，例如光化學煙霧、酸雨、溫室效應、臭氧層破壞等無不與痕量氣體有關(guān)。

洪津介紹了dpc的主要任務與功能是獲取地球大氣多角度多光譜偏振輻射數(shù)據(jù)，用于大氣氣溶膠和云的觀測，獲取全球大氣氣溶膠和云的時空分布信息，滿足全球氣候變化研究、大氣環(huán)境監(jiān)測、遙感數(shù)據(jù)高精度大氣校正等應用需求。

熊偉介紹了gmi的主要任務與功能是獲取周期性高光譜探測數(shù)據(jù)，定量監(jiān)測大氣中的二氧化碳、甲烷等溫室氣體，通過獲取氧氣、二氧化碳、甲烷的高精度吸收光譜信息，反演大尺度范圍的大氣主要溫室氣體濃度含量數(shù)據(jù)。

從零組建的團隊

3位主任設計師在授受采訪時無一例外地表示，這是團隊第一次承擔航天載荷的型號任務，團隊前后花了5年多時間順利完成交付。雖然承擔衛(wèi)星載荷研制任務壓力巨大，但收獲了極為難得的人生經(jīng)歷。

洪津告訴記者：“團隊的組建是從零開始的，通過人才引進與培養(yǎng)，逐步解決了人手不足的問題，最終打造了一支吃苦耐勞的攻堅隊伍?！毙軅ブ两襁€記得團隊花費了很大力氣實現(xiàn)高光譜分辨率前提下提高信噪比?！拔覀円贿呄驀鈭F隊學習，一邊進行技術(shù)方案優(yōu)化和改進”。

洪津和熊偉團隊共同承擔了兩臺載荷的研制，團隊也從最初的十多人發(fā)展壯大為四十多人。洪津表示，團隊遇到的最大困難是沒有航天載荷研制的相關(guān)經(jīng)驗，直到工程樣機的順利驗收。

安徽光機所高分五號載荷研制團隊從2011年開始工程樣機的研制，排除缺乏航天載荷研制經(jīng)驗的困難，克服了不熟悉航天質(zhì)量、標準、接口等問題，經(jīng)過一年多的科研，于2012年完成了3個衛(wèi)星載荷的工程樣機關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作。

3位主任設計師至今仍記得，在當年的驗收測試會上，驗收專家組對工程樣機的光譜范圍、光譜分辨率、信噪比、視場、輻射定標等主要參數(shù)進行了現(xiàn)場抽測，測試結(jié)果各項指標符合研制技術(shù)要求。

不久的將來，高分五號衛(wèi)星將搭載安徽光機所研制的3臺載荷發(fā)射升空，通過自己設計研制的大氣“觀察員”，科研人員可以進一步觀測研究大氣環(huán)境。

科研應用的轉(zhuǎn)化

談及收獲，洪津最大的體會是之前從事的科研工作以研究為主線，而高分五號衛(wèi)星載荷的研制屬于工程應用，參與工程項目與實驗室里的一些習慣做法和辦事風格均有較大差異。

“中科院傳統(tǒng)的科研文化崇尚發(fā)散思維，但工程應用需要在循規(guī)蹈矩的基礎上解決實際問題?！焙榻虬l(fā)現(xiàn)，通過參與高分五號衛(wèi)星載荷的研制，團隊文化出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，能夠設身處地思考航天工程需要的技術(shù)問題。

當年安徽光機所之所以能在承接高分五號衛(wèi)星載荷任務的競爭中脫穎而出，洪津認為與技術(shù)的積累和沉淀有關(guān)。

以自己團隊承擔的dpc載荷為例，洪津向記者介紹到，多光譜、多角度、偏振是該載荷的3項技術(shù)特點，尤其是偏振技術(shù)測量氣溶膠具有較大優(yōu)勢，也是國外使用的主流技術(shù)，安徽光機所從1996年就開始關(guān)注該技術(shù)的發(fā)展和應用。

“雖然當年有多家單位競爭，但在國內(nèi)用偏振技術(shù)測量氣溶膠我們的優(yōu)勢明顯，這也是最終我們勝出的一方面因素。”洪津說。高分五號衛(wèi)星一共搭載6臺載荷，安徽光機所承擔了其中3臺載荷的研制。

熊偉也告訴記者，通過參與五號衛(wèi)星載荷的研制，自己在遇到困難時的態(tài)度有很大改變，責任感也隨之提升，在攻堅克難的同時，團隊也通過磨合歷練而成長，齊心協(xié)力解決難題。