6月8日是“世界海洋日暨全國海洋宣傳日”，今年的活動主題是“保護海洋生態(tài)系統(tǒng) 人與自然和諧共生”。黨的二十大報告強調(diào)，發(fā)展海洋經(jīng)濟，保護海洋生態(tài)環(huán)境，加快建設海洋強國。大力發(fā)展、廣泛應用海洋衛(wèi)星，是推動海洋強國建設不可或缺的技術手段。從2002年實現(xiàn)我國海洋衛(wèi)星“零”的突破，五院已抓總研制并成功發(fā)射了多顆海洋衛(wèi)星，涵蓋海洋水色、海洋動力環(huán)境和海洋監(jiān)視監(jiān)測三個系列，推動海洋衛(wèi)星性能不斷提高、應用日益廣泛、效益更加顯著、服務遍及全球。
慧眼識?！疤羁瞻住?/strong>
海洋水色系列衛(wèi)星是以可見光和紅外成像觀測為手段的海洋遙感衛(wèi)星，主要用于海洋水色、水溫、海岸帶觀測。海洋一號系列衛(wèi)星的家族成員有海洋一號A衛(wèi)星、海洋一號B衛(wèi)星、海洋一號C衛(wèi)星和海洋一號D衛(wèi)星。
海洋一號A衛(wèi)星于2002年成功發(fā)射，填補了我國海洋衛(wèi)星領域的空白。星上裝載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，在軌期間獲取了大量水色遙感探測數(shù)據(jù)，探測范圍覆蓋了全球海域。2007年發(fā)射的海洋一號B衛(wèi)星是A衛(wèi)星的接替星，衛(wèi)星的觀測能力和探測精度得到了進一步提高。
▲ 海洋一號Ａ衛(wèi)星示意圖
▲ 海洋一號Ｂ衛(wèi)星示意圖
隨著海洋一號A、B衛(wèi)星的退役，2018年發(fā)射升空的海洋一號C衛(wèi)星承擔起我國海洋水色觀測的使命。星上搭載了海洋水色水溫掃描儀、海岸帶成像儀、紫外成像儀、星上定標光譜儀、船舶自動識別系統(tǒng)五大載荷，可實現(xiàn)對全球海洋水色的長期、連續(xù)、穩(wěn)定探測，在海冰、赤潮、溢油、森林火災、圍填海監(jiān)測等方面作出了突出貢獻。
▲ 海洋一號C衛(wèi)星示意圖
海洋一號D衛(wèi)星于2020年成功發(fā)射，配置與海洋一號C衛(wèi)星性能相同的五個有效載荷。海洋一號D衛(wèi)星與C衛(wèi)星組成中國首個海洋民用業(yè)務衛(wèi)星星座，實現(xiàn)了雙星上、下午組網(wǎng)觀測，填補了我國海洋水色衛(wèi)星下午無觀測數(shù)據(jù)的空白，大幅提高了對全球海洋水色、海岸帶資源與生態(tài)環(huán)境的有效觀測能力，使我國在海洋水色遙感領域躋身國際前列。
▲ 海洋一號C、D衛(wèi)星星座示意圖
觀風測浪“顯身手”
海洋動力環(huán)境系列衛(wèi)星具備從太空中探測海浪和海風的本領，主要用于全球全天候海面風場、浪高、海面高度、海面溫度等多種海洋動力環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，直接為災害性海況預警預報提供實測數(shù)據(jù)，為海洋防災減災、海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護、海洋科學研究等提供支撐服務。海洋動力環(huán)境系列衛(wèi)星包含海洋二號系列衛(wèi)星和中法海洋衛(wèi)星。
海洋二號系列衛(wèi)星家族成員包括海洋二號A衛(wèi)星、海洋二號B衛(wèi)星、海洋二號C衛(wèi)星和海洋二號D衛(wèi)星。
海洋二號A衛(wèi)星于2011年成功發(fā)射，創(chuàng)造了我國遙感衛(wèi)星領域首次實現(xiàn)厘米級高精度測定軌、首次實現(xiàn)主被動微波遙感器于一體等多個“第一”。
▲ 海洋二號A衛(wèi)星示意圖
海洋二號B衛(wèi)星于2018年成功發(fā)射，是我國海洋動力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)的首發(fā)星，在A星的基礎上新增了船舶自動識別和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，可持續(xù)對海面風場、海浪、海面溫度、海上風暴和潮汐進行監(jiān)測，形成連續(xù)、穩(wěn)定的海洋環(huán)境監(jiān)測與數(shù)據(jù)獲取能力。海洋二號C衛(wèi)星于2020年發(fā)射升空，具備測量全球海洋表面風矢量和全球海面高度，全球船舶自動識別以及接收、存儲和轉發(fā)全球海上浮標測量信息等一系列能力，其功能可概括為“捕風、勘海、鑒舟、匯志”。
▲ 海洋二號Ｂ衛(wèi)星示意圖
▲ 海洋二號Ｃ衛(wèi)星示意圖
2021年海洋二號D衛(wèi)星成功發(fā)射，其后與海洋二號B衛(wèi)星、C衛(wèi)星在軌組網(wǎng)，建成我國首個海洋動力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)。三星組網(wǎng)運行后，僅需6小時，全球海洋監(jiān)測的覆蓋能力就能達80%以上，海洋監(jiān)測的效率和精度大幅提升，達到國際領先水平，高效服務于我國海洋防災減災、海上交通、發(fā)展海洋經(jīng)濟等工作，進一步提升了中國海洋衛(wèi)星體系的國際地位。
▲ 海洋二號Ｂ星、C星、D星在軌組網(wǎng)示意圖
中法海洋衛(wèi)星是中法兩國合作的科研試驗衛(wèi)星，于2018年發(fā)射升空，主要用于海洋動力環(huán)境監(jiān)測，首次實現(xiàn)了對海洋表面風和浪的大面積、高精度同步觀測。在軌運行4年多來，中法海洋衛(wèi)星已向多家用戶分發(fā)數(shù)據(jù)，世界多個國家和地區(qū)的數(shù)十家科研團隊使用了衛(wèi)星共享數(shù)據(jù)服務科學研究和優(yōu)化天氣預報系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)已在臺風災害監(jiān)測、南北極海冰監(jiān)測、海洋數(shù)值天氣預報和短期預報中得到應用示范驗證。
▲ 中法海洋衛(wèi)星示意圖
穿云破霧“織天網(wǎng)”
海洋監(jiān)視監(jiān)測系列衛(wèi)星用于對海上目標和對海洋環(huán)境進行實時監(jiān)測，主要包括高分三號系列衛(wèi)星，即高分三號01星、02星和03星。
高分三號01星于2016年成功發(fā)射，是我國自主研制的首顆C頻段、多極化、高分辨率合成孔徑雷達（SAR）衛(wèi)星，在研制過程中采用了50多項創(chuàng)新技術，具有全天時、全天候監(jiān)測、高精度測量、多模式成像等突出優(yōu)勢，主要技術指標達到或超過國際同類衛(wèi)星水平。由于合成孔徑雷達（SAR）衛(wèi)星不受光照、云層和天氣的約束與影響，可以全天時、全天候工作，且具有對地下物體的穿透能力，解決了光學遙感觀測不到或觀測不足的問題，當天氣條件惡劣時，對合成孔徑雷達（SAR）衛(wèi)星的需求就格外迫切。
▲ 高分三號01星示意圖
在原有性能提升的基礎上，2021年發(fā)射的高分三號02星上增設了兩個“獨家利器”：一是創(chuàng)新增加了AIS船舶定位技術，及時更新海上船舶的位置信息并引導對船舶成像和識別，及時掌握海洋氣象、航行信息等數(shù)據(jù)，有助于保障海上生命安全、提高航行的安全性；二是增加了星上實時處理器，在特定觀測模式下可以即時進行數(shù)據(jù)處理，省去了數(shù)據(jù)處理的“中間商”，直接與用戶“見面”。以前，01星從獲取數(shù)據(jù)到用戶拿到影像圖需要間隔幾個小時的時間，02星在十幾分鐘內(nèi)就能處理完成——這對于應急救援來說，無疑是個巨大的飛躍。
▲ 高分三號02星在轉運中
2022年，高分三號03星成功發(fā)射，標志著我國海陸監(jiān)視監(jiān)測迎來三星組網(wǎng)時代。三星組網(wǎng)運行充分發(fā)揮了多星協(xié)同觀測優(yōu)勢，形成1+1+1＞3的應用效能：重訪周期由單星15小時縮短至5小時，對海洋大面積成像能力翻倍提升，實現(xiàn)一次成像就能拍攝全球近1/5的海洋，更精確監(jiān)測重大災害和基礎設施。
▲ 高分三號衛(wèi)星處在同一軌道示意圖
經(jīng)濟社會發(fā)展需要海洋衛(wèi)星，監(jiān)測海上風云變幻離不開海洋衛(wèi)星。五院抓總研制的這些海洋衛(wèi)星，各有特色、優(yōu)勢互補，組網(wǎng)觀測并實現(xiàn)業(yè)務運行，支撐我國生態(tài)文明建設，服務于應對全球氣候變化。從天瞰海，放眼未來，五院還將持續(xù)推動海洋衛(wèi)星更好地服務國計民生，推動航天強國建設、海洋強國建設不斷取得新成就。
