1月17日12時07分，浙江省首顆海洋衛(wèi)星——“藍(lán)碳一號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。正如它的名字“藍(lán)碳一號”所示，未來，這顆衛(wèi)星將在浙江省的海洋環(huán)境監(jiān)測、島礁遙感研究、海洋經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用?！八{(lán)碳一號”由杭州電子科技大學(xué)牽頭研制。
01 小小衛(wèi)星用處大
浙江擁有26萬平方公里的海域面積，海岸線總長、海島數(shù)量均居全國首位。2024年前三季度，浙江海洋生產(chǎn)總值8658億元，預(yù)計全年增長在6.5%左右。保護海洋生態(tài)環(huán)境、維護海洋資源可持續(xù)利用、推動海洋經(jīng)濟發(fā)展離不開海洋監(jiān)測。這就需要衛(wèi)星遙感充當(dāng)“眼睛”，看清看透廣袤大海。
浙江的海面
作為海洋大省，浙江以前卻沒有自己的海洋衛(wèi)星。
此次發(fā)射的“藍(lán)碳一號”衛(wèi)星正是專為海洋遙感監(jiān)測研制，聚焦浙江省入海水系和河口、海灣、近海的水質(zhì)遙感監(jiān)測,以及入海排污口遙感巡查等需求，為生態(tài)環(huán)境保護和海洋資源管理提供支持。
它有多重要？
在浙江省海洋經(jīng)濟發(fā)展廳海洋產(chǎn)業(yè)與科技處副處長江建能看來，“藍(lán)碳一號”不僅是海洋科技創(chuàng)新發(fā)展的重要成果，還是海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。有了原始海洋大數(shù)據(jù)，就能開發(fā)高價值的數(shù)據(jù)應(yīng)用產(chǎn)品，為涉海企業(yè)提供氣象、生態(tài)、金融等評估依據(jù)，發(fā)展延伸產(chǎn)業(yè)，搶占未來海洋經(jīng)濟發(fā)展制高點。
溫州市蒼南縣漁寮灣 溫州市生態(tài)環(huán)境局蒼南分局供圖
它有多特別？
衛(wèi)星聯(lián)合工作組總設(shè)計師為杭州電子科技大學(xué)教授胡淼。他表示，以往浙江的海洋遙感觀測需要依賴國家層面或國外的衛(wèi)星。國家層面的大型海洋衛(wèi)星雖然觀察覆蓋范圍大，但是分辨率也較低；而國外的衛(wèi)星數(shù)據(jù)不僅時效性較差，而且無法獲取特定海域。
“我們的‘藍(lán)碳一號’是海洋光學(xué)衛(wèi)星，不僅光學(xué)成像載荷的幅寬、分辨率等綜合指標(biāo)全球領(lǐng)先，還可以實現(xiàn)定量遙感。通俗講就是通過算法實現(xiàn)智能信息處理，不僅能看見目標(biāo)，還能通過目標(biāo)圖像分析水體中化學(xué)物質(zhì)的種類和濃度等?！焙当硎?。
總設(shè)計師胡淼，在做發(fā)射前的最后檢查
性能如此強大，這顆衛(wèi)星具體有啥用？
“智慧漁業(yè)、近海水質(zhì)遙感監(jiān)測、入海口排污監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測等等?！焙蹬e例道，比如哪里適合養(yǎng)大黃魚？衛(wèi)星能通過監(jiān)測葉綠素濃度，判斷哪里浮游生物豐富，繼而適合規(guī)劃海上牧場，這類衛(wèi)星數(shù)據(jù)對出海捕撈同樣具有十分重要的參考價值。
再比如，通過衛(wèi)星遙感進行環(huán)保督察，通過海水顏色變化追溯排污點，沿海生產(chǎn)企業(yè)侵占河道岸線，生活垃圾、工業(yè)垃圾、建筑垃圾侵占灘涂濕地等污染海洋的問題都能及時發(fā)現(xiàn)。
漁船出海
“這顆衛(wèi)星對于提升浙江海洋科學(xué)研究水平同樣充滿意義?！毙l(wèi)星聯(lián)合工作組專家、海洋二所衛(wèi)星海洋環(huán)境動力學(xué)國家重點實驗室研究員何賢強表示，浙江擁有海洋二所、浙大海洋學(xué)院、浙江海洋大學(xué)等涉海相關(guān)科研機構(gòu)，但是學(xué)科建設(shè)水平仍然要落后于山東、福建、廣東等省份，浙江省海洋衛(wèi)星發(fā)射有助于浙江省海洋相關(guān)學(xué)科水平的提升，加速智慧海洋建設(shè)。
隨著第一顆衛(wèi)星發(fā)射成功，一個更大的星座計劃也已在醞釀。胡淼透露，下一階段浙江的海洋衛(wèi)星將組網(wǎng)建設(shè)。根據(jù)計劃，第二顆與第三顆浙江海洋衛(wèi)星預(yù)計將于2025年至2026年交付使用。三顆海洋衛(wèi)星的星座組網(wǎng)后，可實現(xiàn)對我國沿海省市海岸帶10米分辨率、每5天一次的遙感巡查，全面提升我國海洋遙感監(jiān)測能力。
浙江首顆海洋衛(wèi)星
02 “浙里造”背后的硬核團隊
小小衛(wèi)星，背后團隊也很硬核，凝聚了多支浙江省內(nèi)的頂尖力量。
記者了解到，這顆衛(wèi)星由杭州電子科技大學(xué)總體負(fù)責(zé)，自然資源部第二海洋研究所完成指標(biāo)設(shè)計論證，國科大杭州高等研究院研制載荷，浙江時空道宇科技有限公司負(fù)責(zé)衛(wèi)星平臺，可以說是完全由浙江省從頂層規(guī)劃、設(shè)計、制造到應(yīng)用。
總設(shè)計師胡淼，在做發(fā)射前的最后檢查
胡淼告訴記者，海洋遙感衛(wèi)星領(lǐng)域有自己的“不可能三角”：靈敏度、視場、分辨率。
“由于水體的反射率低，海洋在太空觀測屬于暗物質(zhì)。首先要確保足夠的靈敏度”他說。要“看清”海洋，雖然理論上可以擴大視場范圍，但這會降低清晰度。如何既保證高分辨率、大幅寬？以及如何在保證高分辨率和大幅寬的前提下，降低衛(wèi)星制造成本？
面對這些難點，由浙江的高校、科研院所、新型研發(fā)機構(gòu)、商業(yè)航天企業(yè)共同組成的“創(chuàng)新聯(lián)合體”開展聯(lián)合攻關(guān)：優(yōu)化電路設(shè)計、降低傳感器噪聲等，盡可能將三個衛(wèi)星指標(biāo)平衡在適宜水平。同時，采用“小靶面高精度的多片傳感器拼接技術(shù)”，也就是創(chuàng)新把高性價比的小芯片拼接成大芯片。載荷負(fù)責(zé)人國科大杭高院李春來研究員指出：“多傳感器拼接技術(shù)不僅大大降低了載荷研制成本，還確保了‘藍(lán)碳一號’的綜合指標(biāo)全球領(lǐng)先”。
“進入衛(wèi)星運行階段，時空道宇已經(jīng)為降本增效打下基礎(chǔ)。”時空道宇衛(wèi)星平臺負(fù)責(zé)人吳志華介紹，通過自主研發(fā)的算法軟件，衛(wèi)星維護成本更低，可實現(xiàn)衛(wèi)星在軌長期自主運行達(dá)一個月；通用性更高，自主研發(fā)了適用于50kg到500kg不同類型衛(wèi)星的通用綜合電子系統(tǒng)；通過衛(wèi)星高載重比設(shè)計，66kg的衛(wèi)星載荷重量約30kg，最大限度增加有效載荷比例，實現(xiàn)降本增效。
浙江的海面
“據(jù)我所知，這種‘創(chuàng)新聯(lián)合體’模式以往更多是在國家隊干重大工程，在省級層面還比較少見?！焙蹈嬖V記者。
這幾支團隊都是精兵強將。
牽頭負(fù)責(zé)的杭電團隊，是一支跨學(xué)科的年輕團隊，擁有通信、計算機、電子、控制等學(xué)科的老師和學(xué)生。前期曾經(jīng)參與過國家“sy-15”衛(wèi)星的地面配合試驗，也參與過天宮衛(wèi)星的地面數(shù)據(jù)處理。
自然資源部第二海洋研究所參與過中國海洋衛(wèi)星研制。
國科大杭州高等研究院參與過墨子號、天宮衛(wèi)星的研制。
時空道宇則擁有全國首個深度融合航天制造和汽車制造能力的衛(wèi)星量產(chǎn)工廠，研發(fā)部署了吉利星座三個軌道面30顆在軌衛(wèi)星，它的出現(xiàn)，也充分彰顯了浙江省商業(yè)航天企業(yè)在衛(wèi)星的設(shè)計研發(fā)和量產(chǎn)制造領(lǐng)域中的重要力量。
吉利衛(wèi)星超級工廠
2014年，國務(wù)院首次發(fā)文，鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，正式揭開了中國商業(yè)航天發(fā)展的序幕。作為民營制造業(yè)大省，浙江迅速響應(yīng)國家政策，率先布局商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)，成為全國最早探索該領(lǐng)域的地區(qū)之一，并孕育出一批行業(yè)領(lǐng)先的商業(yè)航天企業(yè)。
“作為商業(yè)航天企業(yè)，這次與高校和研究所團隊緊密配合、聯(lián)合攻關(guān)的經(jīng)歷很有意義，為我們積累了寶貴的經(jīng)驗?！睍r空道宇副總經(jīng)理劉勇表示，高校和研究所在創(chuàng)新性研究方面具有優(yōu)勢，而時空道宇在工程實現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)化方面經(jīng)驗豐富。通過這樣的合作，研究所和高校能夠找到切實可行的落地平臺，而時空道宇則能夠?qū)⑾冗M技術(shù)轉(zhuǎn)化為具有經(jīng)濟效益的產(chǎn)品，實現(xiàn)雙贏。
“我們希望這種合作能夠進一步深化。在衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新階段，加強產(chǎn)學(xué)研協(xié)作尤為重要，這不僅有助于加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，也能為商業(yè)航天企業(yè)拓展更多的可能性，形成更加開放、共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)?！眲⒂抡f。
