2019年12月20日,資源一號(hào)04A衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。資源一號(hào)04A星是中國(guó)和巴西兩國(guó)航天合作30周年后的首發(fā)星,是中巴航天合作新篇章的開(kāi)啟者。它承載著中巴兩國(guó)開(kāi)展航天合作的美好期許,也是中巴航天合作征程中的里程碑。
自1999年資源一號(hào)01星成功發(fā)射,20年間,經(jīng)過(guò)幾代航天人的共同奮斗,雙方已合作研制了包括04A星在內(nèi)的6顆CBERS系列衛(wèi)星(中巴地球資源衛(wèi)星),取得了豐碩成果。中巴地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、災(zāi)害、水利、沙漠、城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,截至目前,CBERS系列衛(wèi)星是中巴兩國(guó)各行業(yè)重要、連續(xù)的數(shù)據(jù)源之一。
資源一號(hào)04A星總設(shè)計(jì)師張慶君介紹,中巴雙方以CBERS衛(wèi)星項(xiàng)目為基礎(chǔ)建立起了各自的遙感衛(wèi)星研制和應(yīng)用的基礎(chǔ)體系。同時(shí),在多年的相互配合下,雙方的航天器研制技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。
樹(shù)南南合作典范
31年前,中巴兩個(gè)發(fā)展中國(guó)家在北京簽署了《中華人民共和國(guó)政府和巴西聯(lián)邦共和國(guó)政府關(guān)于核準(zhǔn)研制地球資源衛(wèi)星的議定書(shū)》,至此,中巴地球資源衛(wèi)星的合作拉開(kāi)了序幕,中巴地球資源衛(wèi)星項(xiàng)目成為中巴兩國(guó)政府間合作的重要內(nèi)容。
彼時(shí),中國(guó)的航天事業(yè)正處于上升水平的關(guān)鍵階段,國(guó)民經(jīng)濟(jì)尚未達(dá)到小康水平。中巴合作,通過(guò)中方70%、巴方30%的出資比例,解決了國(guó)內(nèi)立項(xiàng)的燃眉之急。同時(shí),中巴資源衛(wèi)星的首次合作解決了衛(wèi)星公用平臺(tái)、動(dòng)量輪、帆板驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、載荷等一大批關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化難題。
1999年10月14日,由航天科技五院與巴西空間研究院聯(lián)合研制的中巴地球資源衛(wèi)星01星發(fā)射升空。01星是我國(guó)首顆技術(shù)難度最大、用途最為廣泛的實(shí)時(shí)傳輸型對(duì)地遙感衛(wèi)星,創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)我國(guó)衛(wèi)星研制史上首次發(fā)射成功就投入應(yīng)用的紀(jì)錄,被譽(yù)為南南合作的典范。在它之前,我國(guó)的遙感衛(wèi)星還處于返回式階段,衛(wèi)星拍照后需返回地面進(jìn)行膠片的沖洗。這顆衛(wèi)星的出現(xiàn)使我國(guó)的衛(wèi)星遙感技術(shù)有了質(zhì)的飛躍,從此,遙感圖像可以如數(shù)碼相機(jī)一般,從太空直接傳回地面。
攜手提升技術(shù)
多年來(lái),隨著中國(guó)空間技術(shù)的不斷發(fā)展,航天科技在中巴地球資源衛(wèi)星研制中始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新、成果共享原則,不斷將中國(guó)航天科技發(fā)展的新成就運(yùn)用在國(guó)際合作中,在衛(wèi)星研制中不斷提升性能、提高技術(shù)水平。
資源一號(hào)04A衛(wèi)星主任設(shè)計(jì)師雷勇坦言,每一顆中巴地球資源衛(wèi)星的研制都會(huì)不同程度地改進(jìn)技術(shù)狀態(tài),提升衛(wèi)星的可靠性。此次發(fā)射的資源一號(hào)04A星是04星的接替星,也是在繼承的基礎(chǔ)上針對(duì)04星的改進(jìn)型衛(wèi)星。
2013年6月,巴方提出參考02B星研制模式,利用巴方03、04星的正樣備份設(shè)備,采取一步正樣的研制策略,配置符合用戶(hù)要求的有效載荷,研制04A星,以保持CBERS系列衛(wèi)星的數(shù)據(jù)連續(xù)性。于是在04星發(fā)射之后,中巴雙方在04星基礎(chǔ)上提升載荷性能,配置1臺(tái)分辨率優(yōu)于2米/8米、幅寬優(yōu)于90公里的寬幅全色多光譜相機(jī)。
經(jīng)過(guò)五院508所5年的創(chuàng)新攻關(guān),這臺(tái)寬幅全色多光譜相機(jī)終于研制成功,它也是04A星上唯一一個(gè)全新研制的分系統(tǒng)。
資源一號(hào)04A星載荷副總師王軍介紹,這臺(tái)寬幅全色多光譜相機(jī)是中巴資源合作衛(wèi)星中分辨率最高的相機(jī),分辨率從04星相機(jī)的5米/10米,提升至全色分辨率優(yōu)于2米,多光譜分辨率為8米;拍攝幅寬也從04星相機(jī)的60公里,提升到了90公里,相機(jī)采用對(duì)地推掃方式成像,其全色圖像可分辨地面2米的景物。王軍形象地解釋?zhuān)@樣的數(shù)值意味著從太空“望去”,一輛小汽車(chē)都可以看得清清楚楚。
此外,其強(qiáng)大的高分辨率能力,也促進(jìn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸能力的進(jìn)一步提升。雷勇介紹,星上提供900M比特每秒數(shù)據(jù)傳輸和1.5T比特的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。
數(shù)據(jù)分發(fā)量世界第一
通過(guò)前期對(duì)中巴兩國(guó)用戶(hù)需求的調(diào)研,兩國(guó)用戶(hù)要求04A星可提供1∶25000制圖所需的2米級(jí)光學(xué)遙感數(shù)據(jù),同時(shí)可單次覆蓋國(guó)內(nèi)中大型城市,這樣,對(duì)于災(zāi)害預(yù)警、環(huán)境變化等應(yīng)急監(jiān)測(cè)需求,可穩(wěn)定快速響應(yīng)。
為此,除了3臺(tái)光學(xué)相機(jī)的搭載,衛(wèi)星還具備了滾動(dòng)方向±32度以及偏航90度定標(biāo)的機(jī)動(dòng)能力,可實(shí)現(xiàn)南北緯80度范圍內(nèi)全球無(wú)縫覆蓋,即使星下點(diǎn)不在觀察區(qū)域,也能迅速調(diào)整姿態(tài),“舉起相機(jī),說(shuō)拍就拍”。
此外,資源一號(hào)04A星采用了高精度星敏和載荷一體化、雙頻GPS接收機(jī)及秒脈沖高精度時(shí)統(tǒng)等設(shè)計(jì),將寬幅全色多光譜相機(jī)的圖像定位精度由350米提升至優(yōu)于50米,能夠?yàn)橛脩?hù)提供幾何精度更高的圖像產(chǎn)品。
雷勇介紹,中巴地球資源衛(wèi)星屬于多種分辨率有效載荷聯(lián)合成像的遙感衛(wèi)星,該系列衛(wèi)星在1個(gè)月內(nèi)可完成對(duì)全國(guó)陸域范圍的覆蓋,主要提供高中低等分辨率較大幅寬的地面景物圖像,可獲取我國(guó)50萬(wàn)以上人口城市、經(jīng)濟(jì)建設(shè)熱點(diǎn)地區(qū)以及大中型礦山的數(shù)據(jù)。
目前,我國(guó)該衛(wèi)星用戶(hù)共有2000余家,衛(wèi)星數(shù)據(jù)惠及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、國(guó)土資源、城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域,為政府部門(mén)科學(xué)決策提供了重要依據(jù)。
在巴西,該衛(wèi)星的應(yīng)用更加廣泛。巴西境內(nèi)擁有60%占比的亞馬孫熱帶雨林。中巴地球資源衛(wèi)星可以通過(guò)星上DCS(數(shù)據(jù)收集)分系統(tǒng)與地面無(wú)人值守站的配合,在人力資源配備最小化的情況下實(shí)現(xiàn)境內(nèi)300多萬(wàn)平方公里熱帶雨林管理。
目前,中巴雙方正在就下一階段合作開(kāi)展研討,衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師韓波透露,“巴西已成為全球最大的大豆種植國(guó),后續(xù)的中巴資源衛(wèi)星合作將以應(yīng)用為牽引,把遙感服務(wù)運(yùn)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,進(jìn)一步推進(jìn)兩國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?!?/p>
從第1顆中巴地球資源衛(wèi)星到第6顆中巴地球資源衛(wèi)星,20年的牽手帶來(lái)了一次又一次的技術(shù)提升。目前,該系列衛(wèi)星已免費(fèi)向世界各國(guó)提供衛(wèi)星獲取的20米分辨率數(shù)據(jù)累計(jì)50萬(wàn)景,成為世界上數(shù)據(jù)分發(fā)量最大的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系列。
對(duì)于未來(lái),資源一號(hào)04A衛(wèi)星中方項(xiàng)目經(jīng)理李一凡說(shuō),“下一步,我們將瞄準(zhǔn)國(guó)家需要、服務(wù)用戶(hù)的目標(biāo)繼續(xù)加強(qiáng)合作,一同探索衛(wèi)星研制的新模式,讓中巴地球資源衛(wèi)星走向更廣闊的國(guó)際舞臺(tái)。”