解碼世界上“視力最佳”的高軌遙感衛(wèi)星高分四號

新華社西昌12月29日電（記者余曉潔、羅沙、楊維漢） 29日，駕乘“大力士”——長征三號乙運載火箭，高分四號衛(wèi)星成功發(fā)射、準確進入地球同步軌道，開啟了我國高軌遙感衛(wèi)星的“星光大道”。

“高分”家族每個成員各懷本事，各擔使命。高分四號既是我國高分專項首顆高軌道高分辨率、設計使用壽命最長的光學遙感衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星。

新華社記者在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心現場采訪專家，為您解碼這顆世界上“視力最佳”的高軌遙感衛(wèi)星。

亞米時代，為何還發(fā)射50米分辨率的高四？

記者：我國2014年發(fā)射的高分二號衛(wèi)星空間分辨率已達亞米級，為什么還要發(fā)射50米分辨率的高分四號？

國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅：高分一號、二號都是距地600至700公里低軌衛(wèi)星，繞地球運行。高分四號是我國向高軌道遙感領域進軍的首發(fā)星，在距地約3.6萬公里的地球同步軌道上。這個距離要比高分一號、二號遠得多。

記者：空間分辨50米如何形象理解？

中國航天科技集團高分四號衛(wèi)星總設計師李果：空間分辨率2米的高分一號能看到地面的小轎車，空間分辨率達到亞米級的高分二號能看到地面的自行車。高分四號距地遙遠，借助一臺大口徑面陣CMOS相機，它能獲取50米分辨率可見光、400米分辨率中波紅外遙感數據。打個比方，能看見大海里航行的油輪。

盡管與低軌衛(wèi)星空間分辨率沒法比，但高分四號已是目前世界上“視力最佳”的高軌遙感衛(wèi)星。國際上高軌遙感衛(wèi)星空間分辨率大多為數百米，甚至數公里。

記者：與其他高軌衛(wèi)星相比，高分四號特點是什么？

趙堅：目前的高軌衛(wèi)星主要是通信衛(wèi)星，傳送通訊信號。而高分四號是遙感衛(wèi)星，通俗說，就是“天眼”看地球。

高一高二巡地、細看　高四駐留凝望

記者：如何評價高分一號、二號、四號“三兄弟”？

國防科工局重大專項工程中心主任、高分專項工程總設計師童旭東：這“三兄弟”都是我國十六個重大科技專項之一的高分辨率對地觀測系統(tǒng)專項的重要組成部分。高分一號是高分專項的首發(fā)星，第一次在小衛(wèi)星上實現了中高分辨率和寬幅成像能力的結合。高分二號將中國遙感衛(wèi)星空間分辨率帶進亞米時代，對提高我國對地觀測數據自給率具有重要意義。高分四號開辟了我國高軌道高分辨率對地觀測技術的新領域，大幅提高了我國遙感衛(wèi)星的整體設計水平。

記者：如何用一句話概括高分四號相較于一號、二號的特點？

中國航天科技集團科技委副主任、高分四號工程總師于登云：如果說高一、高二是在低軌繞地球運行——巡地、細看，高四則是在高軌，相對地球靜止駐留凝望。它可以對某一目標區(qū)域持續(xù)觀測，時間分辨率高。不像繞地衛(wèi)星隔數小時、數天才能重訪同一觀測區(qū)域。

記者：高分衛(wèi)星應用情況如何？

童旭東：高分專項實施以來，共分發(fā)數據約403萬景，在國土、環(huán)保、農業(yè)、林業(yè)等領域廣泛應用，有力支撐了國土資源調查、海域監(jiān)察、農作物估產、環(huán)境治理對高分辨率觀測需求。

中國國土資源航空物探遙感中心專家方洪賓：每年度，國土資源部約有1900萬平方公里的高分數據需求。高分一號、二號數據逐步替代了近80%的國外同等分辨率衛(wèi)星數據。

高分衛(wèi)星能‘敏銳’發(fā)現哪里有人違規(guī)開采礦山，2015年，利用高分數據我們開展了192個重點礦區(qū)動態(tài)監(jiān)測，效果顯著。

國家林業(yè)局調查規(guī)劃設計院黃國勝處長：高分四號的“凝視”實時觀測能力，有望在林業(yè)火災預警、發(fā)現、撲救中發(fā)揮重要作用，因為它能持續(xù)監(jiān)測火情變化。

3.6萬公里外的凝望　高四跨越了幾道“坎”？

記者：高分四號如何成像？

李果：高分四號載有我國口徑最大的面陣CMOS相機。它和手機拍攝一樣，得到一個方形的圖像。只不過，它是在3.6萬公里之外，相當于無窮遠。它的幅寬大，一張照片能裝下整個河南省。

高分四號可以在數分鐘之內完成任務機動響應，并對用戶指定目標區(qū)域高頻重復凝視觀測，獲取目標區(qū)域變化過程信息。此外，能按用戶需求，快速對某一區(qū)域進行拼接成像，或對某幾個區(qū)域進行巡查成像。

記者：3.6萬公里外的凝望，高四跨越了幾道“坎”？

李果：高分四號為實現高軌道、高時間分辨率（兩次觀測同一對象間隔的時間）、高空間分辨率（清晰度），高分四號突破了諸多技術難點。

首先，地球同步軌道工作面臨復雜空間條件，太陽輻射強、溫度變化劇烈，這就需要高四具備長期可靠的抗輻射和溫控能力。其次，相隔遙遠，星上偏差一角秒，地面偏差了數公里。為確保高精度指向，高四配備了先進的星敏感器。第三，為確保高穩(wěn)定控制，對衛(wèi)星進行了一體化結構設計，采取了很多防振動措施。第四，突破了材料、活動部件等的長壽命制約因素，使高四設計壽命達到8年。

明“星”背后——一支擁抱創(chuàng)新業(yè)的“80”后新銳

記者：這樣一顆復雜“天眼”，是什么樣的團隊研制出來的？

于登云：人們很難想象，來自中國航天科技集團空間技術研究院的高分四號衛(wèi)星研制團隊僅用了4年多的時間。更難想象，這支高水準研制團隊平均年齡僅31歲。

記者：這些明“星”后的科技新星是如何成長的？

李果：青年才俊的不斷涌現得益于國家對航天事業(yè)發(fā)展的高度重視，得益于空間技術研究院的人才戰(zhàn)略。敢于給青年人壓擔子，在任務中識才、養(yǎng)才、用才。讓年輕人在思維最活躍、創(chuàng)新力最強的階段跟著型號任務，從工程師、到設計師、到主任設計師，每隔幾年就能上一個臺階。在這個過程中，實現個人夢、航天夢、中國夢。