全譜段光譜成像儀多領(lǐng)域服務(wù)顯神威

大家好，我的名字叫全譜段光譜成像儀，是剛剛隨高分五號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射的一臺(tái)多光譜載荷。高分五號(hào)衛(wèi)星是實(shí)現(xiàn)我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)能力的重要標(biāo)志之一，它共有6臺(tái)載荷，集對(duì)地觀測(cè)、大氣觀測(cè)功能為一體。身為6載荷中的主要載荷，我來(lái)自中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院508所，在今天這個(gè)激動(dòng)的時(shí)刻，我想大聲告訴世界我的“小心聲”：“我是高分五號(hào)全譜段光譜成像儀，我為自己代言”。

多領(lǐng)域服務(wù)顯神威

我的主要功能是對(duì)地觀測(cè)，能夠?yàn)橛脩籼峁目梢?jiàn)到長(zhǎng)波的12個(gè)譜段的全譜段遙感圖像，尤其是四個(gè)細(xì)分的長(zhǎng)波紅外譜段數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)首次具備此種數(shù)據(jù)獲取手段，使高精度數(shù)據(jù)處理方法（分裂窗算法）能得以應(yīng)用。不久的將來(lái)，我能夠?yàn)榄h(huán)保、國(guó)土資源、氣象、農(nóng)業(yè)、減災(zāi)等部門遙感業(yè)務(wù)應(yīng)用提供有力的數(shù)據(jù)支持。

在環(huán)保方面，我能夠提取水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境遙感信息，監(jiān)測(cè)水體熱污染（如核電站熱污排放）及水華等湖泊污染，同時(shí)還能對(duì)植被覆蓋度進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)及其生態(tài)影響進(jìn)行監(jiān)測(cè)；國(guó)土資源方面，我可以提取礦物信息、進(jìn)行礦區(qū)地物分類、對(duì)巖性-構(gòu)造解譯；氣象方面，我可以提取熱紅外譜段地表發(fā)射率，監(jiān)測(cè)局部地區(qū)高溫、青藏高原典型冰川群及背景積雪，以及提供干旱監(jiān)測(cè)所需的遙感信息。

全能型選手“高、強(qiáng)、準(zhǔn)”

為了完成全譜段、全天時(shí)對(duì)地觀測(cè)的使命，我“披星戴月”練就了一身本領(lǐng)。首先，我擁有離軸三反離軸主光學(xué)系統(tǒng)和分視場(chǎng)成像技術(shù)，將入射光引入三個(gè)探測(cè)器焦面上，每個(gè)焦面上有4個(gè)譜段，可幾乎同時(shí)呈現(xiàn)從可見(jiàn)光到長(zhǎng)波紅外12個(gè)譜段的圖像，完美詮釋地物在全譜段下的不同特點(diǎn)。擁有這雙高度集成的“火眼”，讓我能夠根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行全天內(nèi)所需時(shí)間的對(duì)地觀測(cè)，具備了從前2-3臺(tái)載荷的探測(cè)能力，為用戶提供更精準(zhǔn)的同源數(shù)據(jù)，減少定量化應(yīng)用誤差、提升精準(zhǔn)化；其次，我可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、大范圍觀測(cè)，單軌可成像25分鐘，成像時(shí)長(zhǎng)相當(dāng)于以往載荷的近2倍，覆蓋一萬(wàn)多公里，緯度跨度大，數(shù)據(jù)獲取能力強(qiáng)，兄弟姐妹都贊我是“勞?！?。最后，采用星上漫反射板和黑體實(shí)現(xiàn)不同譜段高精度在軌輻射定標(biāo)，提升定標(biāo)頻次，提高定標(biāo)精度，為提高定量應(yīng)用水平提供強(qiáng)有力的手段。

“made in china”

渾身“寶”作為我國(guó)首臺(tái)實(shí)現(xiàn)覆蓋可見(jiàn)、近紅外、短波、中波、長(zhǎng)波紅外譜段的多光譜相機(jī)，我最大的驕傲是：通身“made in China”。在多光譜空間相機(jī)家族中，我擁有國(guó)內(nèi)最寬的譜段范圍和最多的譜段數(shù)量，熱紅外空間分辨率達(dá)40m，在國(guó)際上處于先進(jìn)水平。為了實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)，毫不自夸地說(shuō)，我可謂渾身是“寶”。

光學(xué)系統(tǒng)和輻射定標(biāo)，是我的左膀右臂?？梢?jiàn)紅外共光路光學(xué)系統(tǒng)，巧妙地利用分視場(chǎng)、分色片及組合濾光片實(shí)現(xiàn)了12個(gè)譜段的光譜細(xì)分，做到不僅譜段范圍寬，而且每個(gè)譜段劃分精細(xì)；通過(guò)星上黑體定標(biāo)、太陽(yáng)定標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同譜段在軌高精度輻射定標(biāo)，可見(jiàn)短波絕對(duì)輻射定標(biāo)精度達(dá)5%、中長(zhǎng)波達(dá)1.0K，較之前型號(hào)可見(jiàn)短波7%、中長(zhǎng)波1.5K有較大提高。值得一提的是，我突破了紅外探測(cè)器和脈沖管制冷機(jī)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，首次實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)自研規(guī)模最大四譜段集成長(zhǎng)線列碲鎘汞紅外探測(cè)器和國(guó)內(nèi)自研制冷溫度最低、功耗最大的脈管制冷機(jī)的在軌應(yīng)用，為我國(guó)紅外光學(xué)遙感技術(shù)飛躍發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

面對(duì)技術(shù)難度大、研制周期緊，五院508所的科研工作者們依靠大膽創(chuàng)新、艱苦攻關(guān)，突破一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化的又一次突破，充分體現(xiàn)了“中國(guó)智造”的力量——核心產(chǎn)品——三反離軸高透過(guò)率光學(xué)系統(tǒng)、四譜段集成長(zhǎng)線列紅外探測(cè)器、大冷量60K脈沖管制冷機(jī)、大尺寸漫反射板、高精度面源變溫黑體、八年長(zhǎng)壽命定標(biāo)機(jī)構(gòu)等——均為國(guó)產(chǎn)，強(qiáng)有力地帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)取得突破性進(jìn)展，為提升我國(guó)核心關(guān)鍵宇航產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化水平貢獻(xiàn)力量。

“長(zhǎng)壽”高分領(lǐng)風(fēng)騷

高分五號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)為數(shù)不多的8年長(zhǎng)壽命衛(wèi)星，我亦有幸，成為它的載荷之一。為了保證我的長(zhǎng)壽要求，五院508所的科研工作者們?cè)诹㈨?xiàng)之初就做了全面策劃，自此，開(kāi)啟了神秘的長(zhǎng)壽探索之旅。

他們通過(guò)設(shè)計(jì)保證、材料選用、試驗(yàn)驗(yàn)證等手段全面保駕護(hù)航，經(jīng)過(guò)詳細(xì)梳理，找到?jīng)Q定壽命的關(guān)鍵因素，確定了試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)判據(jù)。對(duì)可見(jiàn)光探測(cè)器、紅外探測(cè)器、脈沖管制冷機(jī)、低溫組合濾光片、黑體定標(biāo)機(jī)構(gòu)、漫反射板定標(biāo)機(jī)構(gòu)等核心產(chǎn)品開(kāi)展了八年壽命專項(xiàng)試驗(yàn)，獲得了大量有效的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了這些產(chǎn)品空間環(huán)境適應(yīng)能力、八年壽命期內(nèi)工作條件適應(yīng)能力，最終滿足使用要求。同時(shí)，這些試驗(yàn)方法、試驗(yàn)結(jié)果也夯實(shí)了我國(guó)長(zhǎng)壽命衛(wèi)星及載荷研制基礎(chǔ)。

我已搭載高分五號(hào)衛(wèi)星上天，作為獲取從紫外到長(zhǎng)波紅外譜段的高光譜、多光譜遙感數(shù)據(jù)的“一枚干將”，集對(duì)地觀測(cè)、大氣觀測(cè)功能為一身，將開(kāi)辟衛(wèi)星長(zhǎng)壽命的先河，推動(dòng)定量化應(yīng)用水平的提升，將為我國(guó)高分系列專項(xiàng)實(shí)現(xiàn)“形成高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率和高精度觀測(cè)的時(shí)空協(xié)調(diào)、全天候、全天時(shí)的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)”的目標(biāo)而作出自己的貢獻(xiàn)。

我將以獨(dú)特的全譜段、全天時(shí)觀測(cè)能力，肩負(fù)起對(duì)地觀測(cè)重任，為我國(guó)環(huán)境保護(hù)、國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。我的誕生寄托著國(guó)家的厚望，我的使命維系著民生與環(huán)境，我的發(fā)射承載著航天強(qiáng)國(guó)的使命，“我是高分五號(hào)全譜段成像儀，我為自己代言”。