“海洋二號衛(wèi)星在軌運行一年多以來,完成5000多軌的探測。星上四臺微波遙感器和精密定軌設(shè)備均工作穩(wěn)定。”在近日舉行的第三屆微波遙感技術(shù)研討會上,國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心副主任、副總工程師林明森介紹了海洋二號衛(wèi)星的應(yīng)用進展情況。
海洋二號衛(wèi)星的成功運行,標志著我國成為繼美國和歐盟之后第三個具備研制和應(yīng)用綜合海洋動力環(huán)境衛(wèi)星能力的國家。
“這是我國航天微波遙感從研制走向應(yīng)用的一個典型。”中國工程院院士、中科院國家空間科學中心研究員姜景山向記者介紹,我國航天微波遙感已從跟蹤模仿階段進入到自主創(chuàng)新階段,當前應(yīng)朝著“從研究到應(yīng)用”的發(fā)展方向,然而,其在業(yè)務(wù)化應(yīng)用方面還有困難。
從跟蹤模仿走向自主創(chuàng)新
姜景山介紹,我國微波遙感起步于上世紀70年代初,航天微波遙感則是以載人航天工程“神舟”四號飛船為平臺的多模態(tài)微波遙感器為起點。
此后,我國又發(fā)射了多顆微波遙感衛(wèi)星。例如,“嫦娥”一號、二號探月衛(wèi)星在國際上首次用微波探測儀從月球軌道上獲取了全月微波亮溫圖,繪制了國際上首個“微波月亮”;風云三號用微波毫米波實施了氣象要素探測,使我國首次有了自己的微波遙感氣象數(shù)據(jù);海洋二號衛(wèi)星是首顆以微波遙感為主載荷的海洋動力探測衛(wèi)星。
姜景山表示,我國航天微波遙感技術(shù)的發(fā)展已形成包括前沿理論與方法研究、工程技術(shù)發(fā)展與實踐等在內(nèi)的完整科學技術(shù)體系,為國家經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全提供了先進的科技手段。
國家空間科學中心主任助理董曉龍研究員也告訴記者,我國航天微波遙感經(jīng)過幾十年發(fā)展,已經(jīng)開始從跟蹤模仿走向自主創(chuàng)新。
業(yè)務(wù)化應(yīng)用亟須加強
反演云雨和大氣溫度、濕度廓線,提供云內(nèi)部三維溫濕度結(jié)構(gòu)信息;對臺風、暴雨、強對流等災害性天氣系統(tǒng)的降水結(jié)構(gòu)及變化進行有效監(jiān)測;為有限區(qū)域數(shù)值天氣預報提供理想的初始場。
這是國家衛(wèi)星氣象中心副主任盧乃錳介紹的靜止軌道微波探測的主要科學目標。盧乃錳表示,風云三號氣象衛(wèi)星探測儀器的光譜涵蓋微波波段,可以穿透大氣云雨,所以其在靜止軌道的高頻次連續(xù)觀測可有效地彌補極軌氣象衛(wèi)星無法有效捕捉中小尺度天氣系統(tǒng)演變的問題。
不過,董曉龍介紹,截至目前,我國已發(fā)射的風云三號及海洋二號衛(wèi)星雖已開始在氣象和海洋預報中發(fā)揮作用,但仍是科研試驗性質(zhì)的衛(wèi)星,還沒有在數(shù)值預報系統(tǒng)中實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。
為此,董曉龍認為,當前我國航天微波遙感衛(wèi)星應(yīng)朝著業(yè)務(wù)化方向發(fā)展,從試驗走向應(yīng)用,并亟須加強應(yīng)用模型等方面的研究。
面對差距奮起直追
“我們與發(fā)達國家相比尚有差距。”姜景山坦言,我國航天微波遙感研究還存在對微波遙感認識不夠全面、基礎(chǔ)器件及材料對外依賴性大、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、基礎(chǔ)理論(含基礎(chǔ)技術(shù))研究不夠深入等問題。
董曉龍則介紹,目前衛(wèi)星有效載荷設(shè)備所使用的部分核心元器件,特別是微波元器件和高端大規(guī)模數(shù)字器件仍需進口。這些“進口”的元器件很多都是從國外工業(yè)級產(chǎn)品中篩選出來的,并不能完全達到航天應(yīng)用的要求,影響了有效載荷的性能和可靠性。“國外衛(wèi)星使用壽命一般可達到九年或十年,我們的設(shè)計壽命一般只有三年。”他說。
其次,業(yè)內(nèi)專家還認為,由于缺乏長遠的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃,我國航天微波遙感行業(yè)還出現(xiàn)了“無序競爭”的苗頭和低水平重復建設(shè)等問題。
“我國目前已具備研制各種衛(wèi)星微波遙感載荷的能力,但應(yīng)加強載荷的功能精細化、性能精準化研究,要重視面向科學應(yīng)用的微波遙感技術(shù)發(fā)展,這樣才能真正實現(xiàn)自主創(chuàng)新。”董曉龍說。
姜景山認為,在考慮中國空間微波遙感技術(shù)發(fā)展時,必須注意國家政策和需求、我國國情和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及國際發(fā)展水平等因素。(張巧玲)
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