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太空卫星展手段 “望闻问切”测海盐

能精准探测到1000克海水中0.1克盐含量的变化

  海水有多咸?远在太空的卫星来探测。

  11月14日清晨,太原卫星发射中心,长征四号乙遥五十三运载火箭托举海洋盐度探测卫星扶摇直上。

  “卫星入轨后,我国高精度全球海洋盐度探测能力不再是空白。”中国航天科技集团五院海洋盐度探测卫星研制团队专家介绍,虽然远在太空,但这颗卫星能精准探测到1000克海水中0.1克盐含量的变化。

  在海洋动力环境中,“温、盐、深、风、浪、流”是读懂海洋密码的关键要素,其中海洋盐度的测量是海洋探测的一大难关,全球尚未有大范围连续稳定的高精度海洋盐度探测数据。

  测量海洋盐度的作用就好比“测量人的体温”。海洋盐度数据能在海洋环境预报、海洋生态预报、短期气候预测、极地海冰监测、海面风场和台风监测、全球气候变化研究等方面产生重要作用。

  从设想到现实,从落后到领先,我国已拥有大气环境监测卫星、陆地生态系统碳监测卫星、可重复使用返回式技术试验卫星等多种类卫星。

  回望海洋盐度探测卫星的研制历程,中国航天人十余年攻坚克难,让这颗卫星破技术之“壁”,向未来而“出”。

  2007年,国务院批准海洋二号卫星工程立项,对海面高度、海面温度、海面风场等关键海洋动力要素的研究陆续展开。

  2009年,研制团队盯上了在全球鲜有涉及的“小众领域”:研制高精度海洋盐度探测卫星。“海洋盐度探测卫星的盐度测量数据具有巨大的应用需求及应用潜力,属于国际热点和前沿问题。”研制团队专家说。

  如何知道海水有多咸?看似简单的问题,却是实打实的技术难点。经过反复调研,研制团队认为“辐射亮温”是海洋盐度探测的关键,通过高精度获取亮温数据进一步反演得出海洋盐度信息是可行的。

  经过大量仿真试验,研制团队最终确定了多载荷综合探测技术方案,通过搭载三台载荷,实现获取亮温、海面温度、海面粗糙度、射频干扰信息,得以在地面处理数据时校正误差影响。

  这颗卫星上天后能干啥?研制团队专家风趣地说:“它工作时就如同一名‘老中医’,能对全球海洋‘望闻问切’,全面获取海洋盐度探测所需数据。”

  “望”,即在“太空视角”望远,对全球海洋进行大范围的连续观测。

  “闻”,是综合孔径辐射计、主被动探测仪中三个被动探测仪均在“收听”海面微波信号。

  “问”,由频谱监测仪完成,它可以固定工作在L波段,不仅能分辨“音色”,还可识别位置,如同询问“干扰源在何方”,精准锁定干扰信息,帮助科研人员排除射频干扰。

  “切”,则由L波段微波散射计来完成,通过向海面发射微波信号,测算信号遇到海面波浪等发生的后向散射系数,如同“伸手摸”海面的“皮肤状况”,用来探测海面粗糙度。

  上九霄、观沧海,让我们一起期待这颗卫星传来更多大海的信息。

  新华社记者 宋 晨

  (新华社北京11月14日电)

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