02E星入軌 太空“千里眼”再升級
——揭秘資源一號衛(wèi)星家族

文／操秀英 付毅飛

2021年12月26日11時(shí)11分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運(yùn)載火箭成功發(fā)射5米光學(xué)02星（又稱資源一號02E星）。衛(wèi)星將與在軌的5米光學(xué)業(yè)務(wù)衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，形成全球領(lǐng)先的業(yè)務(wù)化對地光譜探測能力，基本可實(shí)現(xiàn)全國陸域范圍高光譜數(shù)據(jù)半年全覆蓋，為推動我國自然資源衛(wèi)星遙感觀測從數(shù)量向質(zhì)量生態(tài)轉(zhuǎn)變再添利器。

資源一號02E星所在的衛(wèi)星家族起源于我國首顆傳輸型遙感衛(wèi)星資源一號01星，同時(shí)也是最為著名的“國際范兒”衛(wèi)星家族。如今，這個(gè)家族已發(fā)展至第三代，加上剛剛發(fā)射成功的“新成員”共有9顆衛(wèi)星，除了第二代02C星、第三代02D星和02E星，其余6顆均為中國和巴西兩國合作研制。

第一代：開創(chuàng)傳輸型遙感新時(shí)代

1988年，中國和巴西兩國政府正式簽訂合作協(xié)議，共同研制中巴地球資源衛(wèi)星。歷經(jīng)10年，資源一號01星（又稱中巴地球資源衛(wèi)星）于1999年成功發(fā)射，開啟了傳輸型遙感衛(wèi)星時(shí)代，也開創(chuàng)了“南南合作”的典范。

在資源一號01星之前，我國遙感衛(wèi)星領(lǐng)域處于返回式遙感時(shí)代。衛(wèi)星返回地面以后，經(jīng)過沖洗衛(wèi)星拍攝的“膠卷”后才能獲取衛(wèi)星觀測影像數(shù)據(jù)，而且該類衛(wèi)星在軌工作時(shí)間只有10天左右，監(jiān)測范圍也不能滿足我國大面積陸地監(jiān)測的需求。資源一號01星在軌工作3年多，掃描幅寬113公里，具備對地高速實(shí)時(shí)回傳功能，每年為相關(guān)部門提供100萬平方公里以上的有效數(shù)據(jù)。

至2010年，中巴兩國攜手先后研制出了01星、02星和02B星，衛(wèi)星分辨率從20米提升到2米，可支撐大比例尺國土資源動態(tài)遙感監(jiān)測等重大行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)，為中巴兩國在資源調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測、城鎮(zhèn)規(guī)劃等方面作出了重要貢獻(xiàn)。

第二代：開啟資源衛(wèi)星業(yè)務(wù)化服務(wù)

資源一號衛(wèi)星家族第二代的“星代表”是資源一號02C星，它是我國國土資源陸海監(jiān)測的首顆衛(wèi)星，也是資源衛(wèi)星業(yè)務(wù)化服務(wù)的里程碑。

2009年前后，世界大國已開啟高分辨率衛(wèi)星時(shí)代，我國國土資源動態(tài)監(jiān)測等重要任務(wù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用仍依賴于采購國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，資源一號第一代衛(wèi)星在軌服役接近尾聲，以最快速度制造一顆國產(chǎn)高分辨率國土資源衛(wèi)星，已經(jīng)成為當(dāng)時(shí)的迫切需求。

“好、快、省”是資源一號02C星的研制目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)“好”，研制團(tuán)隊(duì)為02C星裝載了兩臺2.36米高分辨率相機(jī)、1臺5米全色和10米多光譜相機(jī)，其獲取數(shù)據(jù)的精度、掃描幅寬均比以前大幅提高，滿足了陸地觀測對高分辨率、大幅寬、多譜段的要求。此外，“快”和“省”也是重中之重，研制團(tuán)隊(duì)充分繼承02B星的成熟技術(shù)并進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)優(yōu)化技術(shù)流程，從方案論證到衛(wèi)星出廠僅用20個(gè)月，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)國內(nèi)遙感衛(wèi)星研制的第一速度。

資源一號02C星在軌運(yùn)行10年，超期服役7年，累計(jì)獲取數(shù)據(jù)132萬余景，全球陸地有效覆蓋面積7585萬平方公里，在國土資源觀測等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

第三代：打造新時(shí)期的“全能星”

為了滿足新時(shí)期國土監(jiān)測與調(diào)查、地礦勘探、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等需求，資源一號第三代衛(wèi)星在精細(xì)劃分光譜譜段方面下功夫，實(shí)現(xiàn)從多譜段向高光譜轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)衛(wèi)星捕捉光線的敏銳性。2019年，資源一號02D星成功發(fā)射，有效獲取大幅寬多光譜及高光譜數(shù)據(jù)。

由于資源一號02D星在軌優(yōu)異的表現(xiàn)，資源一號02E星也隨即進(jìn)入研制。研制團(tuán)隊(duì)致力于將這顆衛(wèi)星打造成新時(shí)期的“全能星”，在02D星的基礎(chǔ)上進(jìn)行再升級，讓02E星具備“看得廣、能透視、熱成像”三大絕技。

為了“看得廣”，衛(wèi)星裝載了1個(gè)全色、8個(gè)多光譜譜段可見近紅外相機(jī)，覆蓋監(jiān)測范圍達(dá)到115公里，可實(shí)現(xiàn)大中型城市一次性全覆蓋，直接作用于城市規(guī)劃。“能透視”則得益于166譜段的高光譜相機(jī)，它具備層層透視的連拍能力，可根據(jù)地物輻射出的不同光線進(jìn)行精準(zhǔn)識別，一次成像產(chǎn)生166張攜帶不同顏色信息的影像，準(zhǔn)確捕捉各類礦物質(zhì)反射光信息，通過反演可推算出觀測地物礦產(chǎn)的含量和范圍?！盁岢上瘛笔?2E星的新功能，衛(wèi)星裝配長波紅外相機(jī)，能夠呈現(xiàn)地面熱紅外圖像，好似地球的“溫度計(jì)”，可對城市熱島、熱力排放、高能耗工業(yè)生產(chǎn)等進(jìn)行監(jiān)測。