国家航天局日前宣布,8月13日发射的世界首颗高轨合成孔径雷达卫星陆地探测四号01星,经过4次变轨后,于近日顺利进入工作轨道,合成孔径雷达天线成功展开,完成了卫星入轨初期飞控试验主要工作,卫星工况正常,状态良好,后续将继续开展在轨测试等工作。
什么是高轨合成孔径雷达卫星?这颗卫星的创新性体现在哪些地方?将主要发挥哪些作用?记者进行了采访。
国家航天局对地观测与数据中心工程副总师孟令杰介绍,陆地探测四号01星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》中的遥感科研卫星,该星是世界首颗进入工程实施阶段的高轨合成孔径雷达卫星,将进一步完善我国天基灾害监测体系,对全面提升我国防灾减灾救灾综合水平具有重要意义。
据介绍,陆地探测四号01星是一颗可以在太空中对地球进行观测的卫星,但观测用的载荷设备不是相机,而是合成孔径雷达。这种雷达的工作原理和其他光学遥感卫星的相机不同,通过对地球发射电磁波,然后接收从地球反射回来的电磁波并对其进行解析,从而获取具有大量信息的雷达图像。
专家介绍,陆地探测四号01星搭载的合成孔径雷达载荷具有高分辨率、宽覆盖、多模式、轻量化等优点。
“正是由于采用了合成孔径雷达来成像,卫星不需要借助光线的帮助就可以成像,并且能够穿透云层观测云层之下的世界,因此陆地探测四号01星可以不受气候限制、不受光照限制,全天候、全天时地对地观测,非常适用于防灾减灾等应用场景。”航天科技集团五院遥感卫星总体研制人员张庆君说。
除了采用合成孔径雷达技术,这颗卫星还是一颗高轨卫星,运行的轨道距离地球近4万公里。飞得越高,看得也就越远,在这样高的轨道上观测地球会有什么不同呢?
据介绍,陆地探测四号01星运行在距离地球近4万公里的倾斜地球同步轨道,这条轨道上运行的卫星就像在天上重复画着一个“8”字,可以对固定的一大片区域进行相对持续的观测,观测重访周期短、成像幅宽大。
孟令杰表示,与低轨卫星、光学卫星相比,陆地探测四号01星将高轨观测重访周期短、成像幅宽大的优势与微波观测不受气候限制(全天候)、不受光照限制(全天时)的优势结合起来,可以提高灾害异常变化信息的识别精度和效率,提升自然灾害综合防治能力。
具备这些本领的陆地探测四号01星,未来主要应用于哪些方面?
孟令杰介绍,陆地探测四号01星可服务防灾减灾及地震监测、国土资源勘察及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等7个行业应用需求,是我国目前行业用户最多的遥感卫星。“未来投入使用后,该卫星将进一步完善我国天基灾害监测体系,丰富我国重点区域观测手段,全面提升我国防灾减灾救灾综合水平。”
张庆君举例说,比如发生自然灾害期间,往往天气不太好,在极端灾害天气情况下,其他光学手段难以获得图像时,陆地探测四号01星依然能够获取需要的灾害地区信息。
“为了让卫星更好服务于防灾减灾工作,我们充分利用高轨和微波两个特点,紧扣灾害发生特点和观测需求,为卫星精心设计了四种应用模式,为防灾减灾提供更精准专业的服务。”张庆君介绍,陆地探测四号01星工程研制中,首次创新提出了大口径环形反射面天线加相控阵馈源方案并实现工程化,同时带动了相关基础理论、系统设计和精密制造等方面技术进步。
孟令杰表示,过去一年,我国共发射200余颗卫星。我国以卫星遥感、通信、导航为主体的国家民用空间基础设施体系初步形成,后续将持续完善国家空间基础设施建设,推动遥感、通信、导航卫星融合技术发展,加快提升泛在通联、精准时空、全维感知的空间信息服务能力。