2009年3月30日，國家國防科技工業(yè)局在京組織召開環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(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)測預(yù)報小衛(wèi)星A、B星是我國繼氣象、海洋、國土資源衛(wèi)星之后一個全新的民用衛(wèi)星。衛(wèi)星投入使用后,將實現(xiàn)對災(zāi)害的快速監(jiān)測和預(yù)報,對我國的防災(zāi)減災(zāi)起到不可替代的作用，這一全新的民用衛(wèi)星工程無疑也將開啟我國民用航天特別是遙感衛(wèi)星的嶄新領(lǐng)域。然而作為中國首個以災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測為主要用途的衛(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、國防科工局局長陳求發(fā)在回顧衛(wèi)星工程的研制過程時說，“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(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，所取得的成績來之不易”。
成功發(fā)射，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測體系初步建立
A、B雙星于北京時間2008年9月6日11點25分由長征二號丙運載火箭在太原衛(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，我國在世界上開創(chuàng)了環(huán)境衛(wèi)星業(yè)務(wù)化運行的先例。中共中央政治局常委、國務(wù)院副總理、國家減災(zāi)委員會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、預(yù)警、評估、應(yīng)急指揮體系提供了重要平臺，在加強環(huán)境監(jiān)測保護(hù)等方面將發(fā)揮重要作用。”
環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星A、B星的成功發(fā)射，填補了我國在環(huán)境減災(zāi)方面自主數(shù)據(jù)信息的空白，實現(xiàn)了幾代航天人的夙愿。早在2003年2月，應(yīng)原中國國際減災(zāi)委員會和國家環(huán)保總局要求，原國防科工委、財政部經(jīng)請示國務(wù)院，聯(lián)合批準(zhǔn)“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座”立項，旨在通過多顆遙感小衛(wèi)星組成星座，初步建立起先進(jìn)的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系，提高我國環(huán)境監(jiān)測和綜合減災(zāi)能力，實現(xiàn)大范圍、全天候、全天時、動態(tài)的環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測。經(jīng)全面規(guī)劃及反復(fù)論證，我國確定了小衛(wèi)星星座建設(shè)分步實施戰(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小時回訪一次，初步形成對我國災(zāi)害和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測的能力。第二步實現(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小時一次，形成利用空間技術(shù)支持災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測與預(yù)報的業(yè)務(wù)運行能力。
作為第一階段的“先遣部隊”，A、B星星座的成功建立，標(biāo)志著我國已初步具備了對災(zāi)害事件的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行大范圍、動態(tài)監(jiān)測的能力，為進(jìn)一步實現(xiàn)建立環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座戰(zhàn)略奠定了堅實基礎(chǔ)。
裝備精良，災(zāi)害預(yù)報能力國際領(lǐng)先
目前，美國和歐洲均已發(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)測任務(wù)。鑒于我國防災(zāi)減災(zāi)的迫切需要，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星A、B星立項之初，便把減災(zāi)功能放在了首位。與單純的環(huán)境監(jiān)測不同，減災(zāi)要求衛(wèi)星快速反復(fù)監(jiān)測某一地域，這就對衛(wèi)星研制提出了極大挑戰(zhàn)。
為了滿足環(huán)境監(jiān)測與減災(zāi)預(yù)報的特殊要求，衛(wèi)星上的主要有效載荷都是針對衛(wèi)星監(jiān)測環(huán)境和災(zāi)害時對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)到了國際先進(jìn)水平。
首先，A、B星各自裝載了兩臺CCD光學(xué)相機，相機觀測寬度可達(dá)720公里，分辨率可達(dá)20-30米。兩星組網(wǎng)可縮短對地觀測周期，1天成像面積可覆蓋國土80%，兩天就可對國土全部面積成像一次，非常適宜于災(zāi)害的快變量監(jiān)測和環(huán)境的大范圍監(jiān)測。而世界上在可見光范圍內(nèi)，以30米分辨率實現(xiàn)兩天的重復(fù)觀測的并不多見，相同分辨率衛(wèi)星常以單星或者不同時段衛(wèi)星組合成像，難以形成2天的重復(fù)觀測。
其次就是A星上攜帶的超光譜成像儀，它擁有115 個探測譜段、平均光譜分辨率為5納米，是國內(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，是繼美國強力小衛(wèi)星后，第二臺運用該技術(shù)的相機。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，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，采用了機械制冷方式，可探測到地表500K的溫度，是國內(nèi)衛(wèi)星上可探測地表溫度最高的相機。適用于對森林火災(zāi)、火山爆發(fā)等災(zāi)害的監(jiān)測。對干旱、雪災(zāi)、地震、輻射、熱污染等的預(yù)報、發(fā)生、評估等發(fā)揮重要作用，并可進(jìn)行夜間探測。相機內(nèi)設(shè)四個譜段，近紅外對植物分類、健康狀況、水情監(jiān)測具有很好的作用；短波紅外可對植被等特性進(jìn)行檢測；中波紅外可對森林火災(zāi)走勢、秸稈焚燒進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測；長波紅外對熱特性敏感，可用來記錄地表的發(fā)熱特性。
最后是亞太空間技術(shù)合作項目的Ka頻段試驗分系統(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)行與泰國境內(nèi)地面站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑囼?，其目的是泰國用于掌握衛(wèi)星產(chǎn)品設(shè)計制造技術(shù)，同時通過Ka通信試驗用于雨衰研究等。該項目對于推動亞太多邊空間合作具有十分重要的意義，也是我國空間技術(shù)方面國際合作上的有益嘗試。該系統(tǒng)已通過在軌測試，并于2008年12月25日，正式交付泰國農(nóng)業(yè)大學(xué)使用。
雙星合璧，在軌測試初顯成效
衛(wèi)星在軌測試期間，國家減災(zāi)委便結(jié)合在軌測試期間災(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，通過衛(wèi)星業(yè)務(wù)運行的自主管理，及時、靈活、機動地獲取了衛(wèi)星影像，有效提高了應(yīng)急監(jiān)測響應(yīng)能力。
在自然災(zāi)害監(jiān)測方面，國家減災(zāi)委利用A、B星CCD數(shù)據(jù)、紅外數(shù)據(jù)展開了對西藏雪災(zāi)的動態(tài)遙感監(jiān)測，并對澳大利亞東南部山林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測和分析，為救災(zāi)應(yīng)急工作提供了及時的輔助決策信息。2009年2月，澳大利亞維多利亞州發(fā)生了特大火災(zāi)。應(yīng)澳方請求，我國立刻調(diào)整了環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星A、B星拍攝角度和運行頻率。雙星通過配備的光學(xué)和紅外傳感器，迅速準(zhǔn)確地拍攝了澳大利亞火場的光學(xué)、紅外和雷達(dá)圖像。經(jīng)國內(nèi)技術(shù)人員處理后，形成衛(wèi)星監(jiān)測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)此繪出了火點的位置和移動方向圖，極大地幫助了澳大利亞有關(guān)部門的滅火行動。
在環(huán)境污染監(jiān)測方面，衛(wèi)星對太湖水華和京津唐及珠江三角城市群進(jìn)行遙感監(jiān)測，通過A、B星獲取的CCD數(shù)據(jù)，制作出了太湖水華分布圖，并對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，驗證了環(huán)境衛(wèi)星在湖泊水華監(jiān)測和氣溶膠監(jiān)測中的應(yīng)用效果。
在生態(tài)遙感監(jiān)測方面，通過對臥龍自然保護(hù)區(qū)震后生態(tài)恢復(fù)進(jìn)行遙感監(jiān)測，利用A星CCD2數(shù)據(jù)、北京1號小衛(wèi)星、SPOT衛(wèi)星以及MODIS數(shù)據(jù)，對不同時段衛(wèi)星影像對比分析，以及對震前震后地表植被覆蓋度的變化分析，定量評估災(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)，對北京市熱島效應(yīng)的強度和分布情況進(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)評價、大型工程與區(qū)域開發(fā)長期生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測與評價，國家生態(tài)建設(shè)區(qū)域效果監(jiān)測與評價，區(qū)域生態(tài)、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測與評價、全球變暖監(jiān)測與評價等一系列有特色的應(yīng)用也將隨之不斷展開。屆時，將實現(xiàn)對我國及世界范圍內(nèi)環(huán)境和災(zāi)害全天候、短重復(fù)周期的有效監(jiān)測預(yù)報。我國環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用的前景值得期待。
