2008年9月6日，太原衛(wèi)星發(fā)射中心，搭載著環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星A、B星的長征二號丙運載火箭成功發(fā)射升空。經(jīng)過一段時間的調(diào)姿飛行，兩顆衛(wèi)星準確定位于高度為650千米的太陽同步圓軌道，星上載荷逐步打開并投入工作，發(fā)射取得了圓滿成功。
此次采用“一箭雙星”方式發(fā)射升空的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星A、B星是我國“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座”三顆衛(wèi)星中的兩顆光學(xué)衛(wèi)星。該星座的主要任務(wù)是對自然災(zāi)害、生態(tài)破壞、環(huán)境污染進行大范圍、全天候、全天時的動態(tài)監(jiān)測，對災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展變化趨勢進行預(yù)測，對災(zāi)情和環(huán)境質(zhì)量進行快速和科學(xué)評估，提高災(zāi)害和環(huán)境信息的觀測、采集、傳送和處理能力，為緊急救援、災(zāi)后救助及恢復(fù)重建和環(huán)境保護工作提供科學(xué)依據(jù)?！按诵亲慕ǔ刹l(fā)揮作用以后，將在我國對地觀測系統(tǒng)中占有重要地位”，國家航天局局長、國家國防科技工業(yè)局副局長孫來燕表示?！?/p>
衛(wèi)星工程由國家國防科技工業(yè)局抓總負責，具體分為衛(wèi)星系統(tǒng)、運載系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地面系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)六大系統(tǒng)。衛(wèi)星由中國航天科技集團公司所屬航天東方紅衛(wèi)星公司牽頭研制，中國科學(xué)院有關(guān)單位參加了有效載荷的研制任務(wù)；運載火箭由中國航天科技集團公司所屬運載火箭技術(shù)研究院研制；太原衛(wèi)星發(fā)射中心負責星箭發(fā)射；西安衛(wèi)星測控中心負責測控任務(wù)；地面系統(tǒng)由數(shù)據(jù)接收、地面數(shù)據(jù)處理、分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)組成，中國科學(xué)院中國遙感衛(wèi)星地面站負責衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收，中國資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心負責數(shù)據(jù)處理、分發(fā)；應(yīng)用系統(tǒng)由減災(zāi)應(yīng)用系統(tǒng)和環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)組成，國家減災(zāi)委和環(huán)境保護部共同負責衛(wèi)星的業(yè)務(wù)運行管理。
此次發(fā)射升空的A、B兩顆光學(xué)星將可提供可見、紅外譜段的光學(xué)遙感信息，具有多譜段、高譜段分辨率、大視場和快速重復(fù)探測的能力。A、B雙星在同一軌道面內(nèi)組網(wǎng)飛行，可形成對國土兩天的快速重訪能力，為環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座的建成奠定堅實基礎(chǔ)。
勢在必行的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報衛(wèi)星系統(tǒng)
我國幅員遼闊、地形復(fù)雜、氣候多變，是世界上自然災(zāi)害最多的國家之一。災(zāi)害不僅種類繁多，而且發(fā)生頻繁，1998年的特大洪水、今年以來的南方雨雪冰凍和汶川特大地震等災(zāi)害都對我國國民經(jīng)濟和社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展構(gòu)成了嚴重威脅。加之我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人口負荷越來越大，人為破壞及自然退化的交織疊加影響，水土流失、土地荒漠化、濕地破壞加劇，空氣、水源及固體廢物污染等生態(tài)環(huán)境問題愈發(fā)嚴峻。這些都對我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展造成了嚴重影響，并對我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展直接構(gòu)成威脅。
經(jīng)過長期努力，我國已在環(huán)境監(jiān)測與減災(zāi)保護等方面取得了顯著成果，建成了具有一定規(guī)模的災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)。我國現(xiàn)有的風云系列衛(wèi)星、資源衛(wèi)星及海洋衛(wèi)星都可實現(xiàn)多種性能的對地觀測，在災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮了很好的作用。然而，面對復(fù)雜多樣的自然災(zāi)害及環(huán)境問題，這些衛(wèi)星卻都難以完全滿足災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測與預(yù)報所需的空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率以及全天候的要求。如風云、資源和海洋衛(wèi)星都采用可見光、紅外儀器作為主要探測手段，不具備全天候觀測能力，不能獲取云層下的災(zāi)情信息，難以監(jiān)測洪澇，也不能穿透地表，準確監(jiān)測干旱災(zāi)情；同時，現(xiàn)有衛(wèi)星都缺少成像光譜儀等具有高光譜分辨率的觀測設(shè)備，而這類載荷對于環(huán)境監(jiān)測是非常必要的。今年的5.12汶川大地震中，在快速全面掌握災(zāi)情，部署救災(zāi)工作的過程中，我國災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測方面的這一問題較為明顯地顯現(xiàn)出來。要解決這一問題，盡快建成環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報衛(wèi)星系統(tǒng)勢在必行。
任務(wù)明確、裝備精良的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星
2003年2月，應(yīng)原中國國際減災(zāi)委員會和國家環(huán)保總局的要求，原國防科工委、原國家計委、財政部經(jīng)請示國務(wù)院，聯(lián)合批準“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座”立項。預(yù)計小衛(wèi)星星座建成后，將能幫助我們迅速準確地獲取災(zāi)害和環(huán)境信息，及時全面掌握我國自然災(zāi)害和環(huán)境污染的發(fā)生、發(fā)展與演變過程，為防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)，遏止環(huán)境污染與生態(tài)破壞，保護我們賴以生存的環(huán)境提供科學(xué)的決策依據(jù)，提高我國的綜合減災(zāi)和環(huán)境保護能力，保障國民經(jīng)濟和社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座是具有高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率、寬觀測幅寬性能，能綜合運用可見光、紅外與微波遙感等觀測手段的光學(xué)衛(wèi)星和合成孔經(jīng)雷達衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，以滿足災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測預(yù)報對時間、空間、光譜分辨率以及全天候、全天時的觀測需求。
經(jīng)過全面規(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。第一步戰(zhàn)略是先期發(fā)射兩顆光學(xué)小衛(wèi)星和一顆合成孔徑雷達小衛(wèi)星，初步形成對我國災(zāi)害和環(huán)境進行監(jiān)測的能力；第二步實現(xiàn)由4顆光學(xué)小衛(wèi)星和4顆合成孔徑雷達小衛(wèi)星組成的“4+4”星座方案，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，實現(xiàn)對我國及周邊國家、地區(qū)的災(zāi)害和環(huán)境全天候、全天時的動態(tài)監(jiān)測。此次發(fā)射升空的兩顆光學(xué)小衛(wèi)星就是第一步戰(zhàn)略中的“先頭部隊”，將為實現(xiàn)我國災(zāi)害環(huán)境監(jiān)測能力奠定基礎(chǔ)。
此次發(fā)射升空的兩顆光學(xué)小衛(wèi)星可形成可見光探測完成對地重復(fù)觀測2天的觀測能力，其中A星的高光譜探測通過側(cè)擺可形成4天的重復(fù)觀測能力，而B星的紅外探測也可形成4天的重復(fù)觀測能力。雙星共同作用，真正實現(xiàn)了全天候長時間的對地災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測。
A、B雙星是如何實現(xiàn)觀測任務(wù)的呢？這就要歸功于星上載荷的作用。在搭載在A、B雙星上的載荷中，其中的“四大武器”格外引人注目。
首先就是雙星上分別配置的兩臺CCD相機，將在水體污染管理、城市規(guī)劃、土地分類利用、土地沙化、植被分類和測繪、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、病蟲害分析、干旱分析、火災(zāi)分析、地質(zhì)分析、礦產(chǎn)調(diào)查、海岸帶研究等方面大顯身手；
其次就是國內(nèi)首先采用靜態(tài)干涉型成像光譜技術(shù)新原理，研制的一種新型有效載荷——超光譜成像儀。它可以監(jiān)測土地的沙化、鹽堿化、石漠化；探測冰雪災(zāi)害與森林、草原火災(zāi)；調(diào)查國土資源及廣域土地分類；進行植被分類、植樹造林及退耕還林效果評估以及發(fā)現(xiàn)森林砍伐與破壞；服務(wù)于農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、監(jiān)測病蟲害以及生態(tài)環(huán)境破壞等。對自然災(zāi)害、環(huán)境污染、危及人類的危險事故等的發(fā)生、定量化分析、評估等將起著重要作用；
紅外相機主要用于各種火災(zāi)分析、地震監(jiān)測、植被分類和測繪、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、病蟲害分析、干旱分析、地質(zhì)分析、海岸帶、城市規(guī)劃、水體污染管理等。它對自然災(zāi)害、環(huán)境污染等的預(yù)報、發(fā)生、評估等將起著重要作用，并具有夜間監(jiān)測能力；
最后就是作為亞太空間技術(shù)合作項目的Ka頻段試驗分系統(tǒng)（Ka Band Experimental Subsystem，簡稱KABES）。其主要任務(wù)是在SMMS（亞太多任務(wù)小衛(wèi)星，A星）上使用Ka頻段載荷進行與泰國境內(nèi)地面站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑囼灒瑫r進行Ka通信的雨衰特性研究等。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。
前景廣闊的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座
目前，世界上主要的一些發(fā)達國家如美國、日本、法國等已廣泛應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)進行減災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測，少數(shù)幾個發(fā)展中國家，如印度和巴西也正積極開展相關(guān)的科研工作，災(zāi)害及環(huán)境監(jiān)測日益成為衛(wèi)星遙感應(yīng)用的主要領(lǐng)域。而我國災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測與預(yù)報小衛(wèi)星星座系統(tǒng)建成后，將成為世界上第一個用于環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報的衛(wèi)星系統(tǒng)，標志著我國在空間信息領(lǐng)域又邁出了一大步，跨入了國際先進行列，并為全球災(zāi)害防治及環(huán)境保護方面做出突出貢獻。
此次發(fā)射的兩顆小衛(wèi)星將很快在我國的環(huán)境監(jiān)測與災(zāi)害預(yù)防方面發(fā)揮重要作用。衛(wèi)星所具有的高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率、寬觀測帶寬的性能，可以開展多方面的環(huán)境遙感業(yè)務(wù)工作。
在水環(huán)境遙感監(jiān)測方面，衛(wèi)星可對太湖、滇池、巢湖以及近岸海域水質(zhì)環(huán)境進行動態(tài)監(jiān)測，并輔助地面監(jiān)測網(wǎng)對飲用水源地水質(zhì)、水源地水土保持、水源涵養(yǎng)區(qū)和面源污染等進行動態(tài)監(jiān)測。
在環(huán)境空氣質(zhì)量遙感監(jiān)測方面，衛(wèi)星可對長三角、珠三角、京津冀等城市群以及全國范圍的大氣污染以及溫室氣體狀況進行監(jiān)測。
在生態(tài)遙感監(jiān)測方面，衛(wèi)星可面向國家區(qū)域生態(tài)保護、生態(tài)監(jiān)管、農(nóng)村污染防治、土壤污染防治、生態(tài)示范創(chuàng)建工作，開展區(qū)域生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測，動態(tài)反映區(qū)域土地覆蓋、生物物理參數(shù)的時空變化，對自然保護區(qū)、重要水源涵養(yǎng)區(qū)、洪水調(diào)蓄區(qū)、防風固沙區(qū)、水土保持區(qū)及重要物種資源集中分布區(qū)等國家重點生態(tài)功能保護區(qū)進行動態(tài)監(jiān)測，對天然植被、土地退化、草原沙化、濕地生態(tài)、海洋生態(tài)環(huán)境動態(tài)變化進行遙感宏觀監(jiān)控，對天然林保護、天然草原植被恢復(fù)、退耕還林、退牧還草、退田還湖、防沙治沙、水土保持和防治石漠化等生態(tài)治理工程進行遙感宏觀監(jiān)控。
隨著此次“一箭雙星”的發(fā)射成功，我國災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測與預(yù)報小衛(wèi)星星座戰(zhàn)略邁出了堅實的步伐，我國未來的災(zāi)害與環(huán)境監(jiān)測與預(yù)防工作前途一片光明。
2008年，衛(wèi)星發(fā)射成功在軌運行后，我國將初步實現(xiàn)對中國及周邊國家、地區(qū)災(zāi)害事件的發(fā)生、發(fā)展進行大范圍、全天候、全天時動態(tài)監(jiān)測的能力。
2010年，我國將依托衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，充分利用國內(nèi)外遙感數(shù)據(jù)資源，建立起穩(wěn)定高效的災(zāi)害遙感業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)和國家、區(qū)域、省級應(yīng)用服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系，真正實現(xiàn)“天—地—災(zāi)害現(xiàn)場”一體化的空間技術(shù)減災(zāi)服務(wù)能力，進一步提高我國利用空間技術(shù)開展減災(zāi)救災(zāi)工作的能力，并加強災(zāi)害管理信息產(chǎn)品服務(wù)和決策支持能力，以達到提升我國綜合減災(zāi)能力的目標。
隨著我國環(huán)境減災(zāi)小衛(wèi)星星座的逐漸發(fā)展與完善，我國也將根據(jù)衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮“國際減災(zāi)憲章（CHARTER）”、“聯(lián)合國太空署利用空間技術(shù)減災(zāi)國際組織北京辦公室（SPIDER）”等國際機制的重要作用，為國際減災(zāi)與環(huán)境保護工作做出自己的貢獻。（郝哲）
