高分五号的三台卫星载荷为污染把脉
发布时间:2018-05-09
出品:科普中国
制作:中国科学院安徽光学精密机械研究所 齐琼
监制:中国科学院计算机网络信息中心

图1 我国首颗高光谱分辨率大气环境观测卫星——高分五号成功发射(图片来源于航天爱好者网)

  5月9日凌晨2时28分,我国首颗高光谱分辨率大气环境观测卫星——高分五号成功发射。卫星上搭载中科院安徽光机所的三台载荷将长期在轨运行,为我国环境污染防治等工作提供重要科技支撑和空间信息服务,提升我国大气遥感监测定量化和精细化水平。这标志着我国高光谱分辨遥感卫星技术达到国际先进水平。

图2 高光谱观测卫星发射与飞行状态(图片来源于航天爱好者网)

  中科院安徽光机所研制的三台主要载荷分别是大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)、大气主要温室气体监测仪(GMI)、大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)。它们不是对地球简单的“拍照”,而是针对地球大气层敏感成分要素进行全球快速精确的信息获取,从而实现对大气主要污染气体、温室气体、颗粒物污染等的综合探测。

图3 高光谱观测卫星载荷配置(图片来源于航天爱好者网)

  大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI):高光谱分辨率监测环境污染

  大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI),是国内第一台用于大气痕量气体(大气中含量较少的气体,是环境污染程度的标志物)探测的高光谱分辨率成像光谱仪,用于定量监测我国上空及全球空气质量变化以及污染气体的分布输运过程,分析人类活动排放和自然排放过程对大气组成成分、空气质量以及全球气候变化的影响。

  其光谱分辨率高、光谱范围宽、可在轨定标,可实现多种痕量气体的定性定量测量,最终服务于建立我国区域和全球范围的大气成分监测和预警技术体系。

  大气主要温室气体监测仪(GMI):温室气体“逃不掉”

  大气主要温室气体监测仪(GMI),能获取周期性高光谱探测数据,定量监测大气中的二氧化碳、甲烷等温室气体,通过获取氧气、二氧化碳、甲烷的高精度吸收光谱信息,反演大尺度范围大气主要温室气体浓度数据。可实现大范围扫描观测、定点观测、海洋耀斑观测、星上定标等多种工作模式。

  大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC):气候变迁等研究有了科学依据

  大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC),能实现全球大气气溶胶和云的光学及微物理参数探测,为全球气候变迁研究及对地观测高精度大气辐射校正提供有效数据,同时实现大气细颗粒物污染监测的功能。该载荷具有高精度、多光谱、多角度、偏振特性的专用气溶胶探测能力,其空间分辨率优于国际同类型卫星载荷。

  大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪两台载荷,分别拥有114°和120°宽幅成像视场,在轨飞行1天即可获得全球数据。

  今后,三台载荷将在高分五号卫星上同步运行,以满足我国环境保护、监测、监管、应急、评价、规划等多方面的需求,以及气候、环境变化及相互间关系研究的需求。此外,三台载荷优良的性能,也将极大的提升我国在大气环境监测领域的技术水平。

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