五羊星座先导A星入轨:中科西光为何先上高分相机

资讯 腾讯网 作者:腾讯网 全文 2266 字 · 约 6 分钟读完 分类太空航天

10月21日11时39分,谷神星一号海遥八从日照近海升空,把西光肆号01星送入预定轨道。这天恰好也是遥感专家童庆禧院士的生日。年过九旬的他,来到日照,见证这颗300公斤级卫星的发射。我也在现场,听童院士发言、作诗。谈起五羊星座,老人家激动不已。92岁寿辰这天,还在为卫星发射奔忙。看着台上的童院士,我心里满是感动和敬佩。

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10月21日11时39分,谷神星一号海遥八从日照近海升空,西光肆号01星被送入预定轨道。这一天正好是遥感专家童庆禧院士的生日。年过九旬的他赶到日照,看着这颗300公斤级卫星上天。

我同样在现场,听童院士发言、作诗。说到五羊星座,老人家很激动。92岁寿辰还在为卫星发射奔忙,望着台上的童院士,我心里感动,也生出敬佩。

这颗卫星另有一个名字——五羊星座先导A星。身为五羊星座首席科学家,童老惦记的是后面“3颗先导星+25颗业务星”那张整网。第一颗星,是在替后面的大队伍探路。
研制任务落在中科西光手里。
熟悉这家公司的人可能会犯嘀咕:高光谱明明是它最拿手的,这回怎么改做高分卫星了?
星上装了高分相机、多光谱相机和宽幅红外载荷,分辨率分别是0.5米、2米和30米。
一趟过境,既得盯住局部细节,又得照顾到百公里量级的大范围普查。
把后面的星座规划铺开来看,就清楚了。据五羊星座工程总师顾行发介绍,三颗先导星分工明确:一颗光学红外卫星、一颗高光谱卫星,再加一颗雷达卫星。

此次升空的就是光学红外那一颗。除另一颗高光谱先导星外,后续业务星里还安排了5颗高光谱卫星。

按眼下的走法,五羊先用三颗先导星分别验证光学红外、高光谱和雷达的在轨能力,再一步步推进业务星组网,让本领各异的卫星搭班干活。

先看身边的江河、水库。暴雨过后河水泛黄,浑水一路往下游淌。下游水库受的影响有多大?哪几段水变化最明显?管理人员得赶紧摸清楚。
高分影像能看出异常水域的范围,也能看清周边河道、岸线和设施。高光谱则分得开更细的光谱差异,帮着分析水里泥沙、藻类这些变化。
水面色调变了,起因却可能完全不同。要查明白,就得调来不同的观测数据互相对照。
到了海上,疑似油污有没有扩散、离养殖区还剩多远,是另一组问题。云层遮住视线的时候,雷达照样能盯着海面,再配合光学等数据帮忙排查。换成森林火情,红外给出的热信息又能用上。
只靠一种观测手段,客户的问题常常答不全。中科西光这回接到的任务不轻松,要把好几种载荷适配到一起。
相机一多,供电和散热就成了绕不开的事。拍摄过程中卫星姿态要稳,不然图像糊;拍完之后,数据还得抓紧送回地面。
这些环节,研制团队在动手之前就得逐条想明白。
先导A星最终选了39°倾角的非太阳同步轨道,观测重心落在低纬度,这背后也有市场层面的盘算。
倾角低,能覆盖的面积其实不小。
按规划,五羊星座组网之后服务范围包括我国南部15个省市区,还延伸到东南亚、非洲、南美等地,全球共99个低纬度国家。
这些区域的水体情况相当杂:珠江、湄公河、亚马孙河,加上大量湖泊、水库、河口和近海水域。
洪水一来要判断淹没边界,水质出问题要圈定影响范围,沿海养殖同样需要长期盯住水域变化。
不过这些需求,恰恰都有做成长期业务的空间。
中科西光此前在水体监测上攒下的经验,放到这里正好派上更大用场。
问题是,要把这些地方拍好,新的难点也跟着来了。
非太阳同步轨道上,拍摄时的光照会变,卫星所处的热环境同样会变。
同一块农田,两次成像颜色对不上,是作物长势真变了,还是光线条件不同?研制和数据处理团队必须把这层差异算进去,不然判断容易出错。
星地一体化设计、总体论证与研制,以及整星总装、测试和试验,这些活都由中科西光承担。
过去造高光谱卫星攒下的载荷设计、整星集成和质量控制经验,这回要用到一套全新的产品上。
先导A星是中科西光研制的首颗高分辨率光学卫星。它一入轨,中科西光“高光谱+高分”的双能力布局也就此完成。
说到水体监测,中科西光手上其实已经有不少直观的案例。
今年9月,西光贰号01星把水体泥沙分级模型放到在轨环境里做了验证,江苏骆马湖、成子湖和巴西亚马孙流域河段都是试验对象。

这颗星拍完高光谱影像后,先在天上过一遍分析:水清、轻度浑浊、重度浑浊,当场分出来。

中科西光提供的资料显示,从开机拍摄到生成泥沙分级图,时间已经压到分钟级。

放在过去,卫星拍完得先把影像传回地面,等团队分析完,才知道哪片水更浑。

如今卫星自己能先做一轮泥沙分级,把各水域的浑浊程度标清楚,地面拿到结果后再做进一步分析和核查。

骆马湖和亚马孙流域的河段,都已经完成了验证。

老颜觉得,“天感天算”、“天数天算”用在这里很直观:卫星拍完自己先分析,等于替地面团队提前分担了一部分工作。

这项试验,是在西光贰号01星上做的。
五羊先导A星这回上了天,带的是高分、多光谱和红外载荷。中科西光手上能拿出来的产品,选择面比过去宽了。
水库那边的人等着排查异常水域,应急那边的人等着看灾情波及多大。
拍不拍得到、多长时间能交出结果,说到底都要落到卫星怎么设计、怎么运行上。
往后客户要搭一套多源观测系统,中科西光就有机会更早介入:哪儿要精细拍,哪儿先做大范围监测,配什么载荷,哪些数据适合先放在星上处理,这些都能在造星之前坐下来一起商量。
老颜自己看好这里头的变化。他也相信,能力这么一升级,中科西光往后能接的生意会更多,规模也可能更大。

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