“中法海洋衛(wèi)星”大幅提升海洋動力環(huán)境監(jiān)測能力

2018年10月29日08：43,首顆“中法海洋衛(wèi)星”（CFOSAT－1）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征－2C運載火箭成功發(fā)射。中國國家主席習近平同法國總統(tǒng)馬克龍互致賀電，祝賀首顆“中法海洋衛(wèi)星”發(fā)射成功。

“中法海洋衛(wèi)星”是由中國和法國聯(lián)合研制的首顆用于海洋動力環(huán)境監(jiān)測的衛(wèi)星，是中國航天史上第一次同先進宇航國家開展的系統(tǒng)層面、全流程的合作。

衛(wèi)星由中國航天科技集團有限公司中國空間技術研究院所屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制。衛(wèi)星采用成熟的CAST－2000小衛(wèi)星平臺，設計壽命3年，其主要應用目標：獲取全球海面波浪譜、海面風場、南北極海冰信息，將在海洋動力環(huán)境業(yè)務監(jiān)測、海洋災害監(jiān)測和預報預警、海洋科學研究中發(fā)揮重要作用。

全球首臺新型體制微波散射計

“中法海洋衛(wèi)星”攜帶有2個載荷，其中一個是中方研制的微波散射計（SCAT）。這是一種新型散射計，它采用了一個寬的扇形波束方向的掃描天線，在衛(wèi)星上以35圈/10min的轉速掃描測量海洋風場，大大增加了觀測方向的數(shù)目，從而提高了海面風速和風向的反演精度。這種扇形波束掃描體制在國際上是第一次使用。散射計對海面同一區(qū)域進行多方位角測量，便可獲得與風生毛細波幅度和紋理方向有關的海面散射信息，通過數(shù)據(jù)處理進一步得到海面風速和風向信息。

全球首臺新型體制雷達波譜儀

“中法海洋衛(wèi)星”攜帶的另一個載荷是法方研制的雷達波譜儀（SWIM），是全球首臺星載海浪譜測量儀器。相較于小尺度的風生毛細波，大尺度的波浪會在海表面產(chǎn)生傾斜，傾斜海面的散射系數(shù)與平坦海面不同，不同入射角和方位角下的散射系數(shù)變化可以反映波浪的波長和傳播方向。星載波譜儀通過1個天底波束和5個旋轉掃描的小角度斜視波束，獲取不同入射角下的海面鏡面及準鏡面散射信息。天底波束可實現(xiàn)海面有效波高測量；斜視波束可獲取多方位角下海浪傾斜對散射系數(shù)的調制信息。聯(lián)合天底波束和斜視波束信息，可得到海浪方向譜數(shù)據(jù)，并通過進一步數(shù)據(jù)處理獲取波浪波長、傳播方向等海洋動力學信息。

組裝中的“中法海洋衛(wèi)星”

首次實現(xiàn)全球風浪同步觀測

“中法海洋衛(wèi)星”可以同時觀測海浪和海面風場，是我國海洋系列衛(wèi)星的重要補充，有助于進一步科學認知海洋動力環(huán)境的變化規(guī)律。借助中法海洋衛(wèi)星，可以實現(xiàn)對全球海洋表面風和浪的大面積、高精度同步觀測，進一步提升對海上航行安全、全球海洋防災減災、全球海洋資源調查的服務保障能力。

“中法海洋衛(wèi)星”聯(lián)合研制項目中，雙方共同研制了一套X頻段數(shù)傳系統(tǒng)，以便將觀測數(shù)據(jù)傳回地面。同時，地面數(shù)據(jù)接收中，雙方充分利用各自地面接收資源，全球接力，接收站包括加拿大因紐維克、瑞典基律納，以及中國的北京、牡丹江和海南陵水等，大幅提升數(shù)據(jù)接收效率和海洋預報的時效性。

海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球共享

正式交付使用后，“中法海洋衛(wèi)星”將在距離地球500km的軌道上24h不間斷工作，對全球的海洋動力環(huán)境，如風場和浪場等海洋狀態(tài)進行觀測，觀測數(shù)據(jù)可被兩國及世界各國科學家、預報員共享利用。

“中法海洋衛(wèi)星”通過獲取全球海浪譜、有效波高、海面風場等海洋動力參數(shù)，建立更加準確的海洋表面模型，可以更好地了解、認識和掌握海洋動力過程與變化規(guī)律，為海洋預報提供海浪譜、海面風場等多參量的初始場信息，改進海況預報及同化模型，提高對巨浪、熱帶風暴、風暴潮等災害性海況預報的精度與時效；實現(xiàn)海浪、海面風場2種重要的海洋參數(shù)的大面積同步監(jiān)測，為海洋科學研究、全球氣候變化提供實測數(shù)據(jù)，并積累長時間序列歷史數(shù)據(jù)。

中法科學團隊將聯(lián)合全球專家，對“中法海洋衛(wèi)星”獲取的科學數(shù)據(jù)進行共同開發(fā)和應用，充分挖掘數(shù)據(jù)價值，提升衛(wèi)星應用效益。

“中法海洋衛(wèi)星”研制團隊

“中法海洋衛(wèi)星”工程項目是增強中法雙方和平開發(fā)和利用外太空領域合作的實際行動，必將推動兩國海洋衛(wèi)星工程發(fā)展和衛(wèi)星應用水平的提升，為兩國經(jīng)濟建設和科技發(fā)展做出新貢獻。