12月29日0時04分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星。高分四號是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學成像衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率******、幅寬******的地球同步軌道遙感衛(wèi)星。它的發(fā)射和應用將顯著提升我國天基對地遙感觀測能力。至此，2015年19次航天發(fā)射全部成功，我國航天發(fā)射“十二五”任務圓滿收官。那么，我國系列高分辨率衛(wèi)星的發(fā)射和應用達到一個怎樣的水平？“十三五”中國航天將有哪些亮點可期？就相關話題，記者采訪了國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅。

我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射“高分四號”衛(wèi)星。（資料圖）

    高分四號高軌道光學成像衛(wèi)星技術************

目前，我國已經(jīng)有了很成熟的低軌道對地觀測技術，低軌道上距離地面相對更近，看得更清楚，那么為什么還需要高分四號這樣的高軌道光學成像衛(wèi)星呢？趙堅指出，與低軌道衛(wèi)星相比，高分四號的最突出特點就是站得高看得遠，視野極廣闊。同時，它還具有高分辨率、快速成像、可以對地面特定目標保持長時間穩(wěn)定觀測等特點，這類衛(wèi)星的運用在世界上尚屬首次。

趙堅介紹說，傳統(tǒng)的觀測衛(wèi)星通常距地面也就是幾百公里，所以說它看得比較清楚，但是它有其自身的缺陷，它的觀測區(qū)域就比較小。而今天發(fā)射成功的高分四號衛(wèi)星是工作在離地球36000公里高的地球同步軌道，正所謂是站高望遠。******，它的視野更開闊；第二，它是一個高分辨率，在地球同步軌道上對地面光學可以達到50米的分辨率，紅外可以達到400米的分辨率；第三，它有很高的時間的分辨率，通俗的說它可以盯著地球看，可以快速成像，并且連續(xù)觀測和監(jiān)視，這三個特點都是其他的一些遙感衛(wèi)星所不具備的，據(jù)了解，目前世界上還沒有這樣的報道有類似的衛(wèi)星，所以這次我們中國的科技工作者自主創(chuàng)新、勇攀高峰，結出了一個科技的成果，還是很振奮人心的。

    高分四號是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學成像衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率******、幅寬******的地球同步軌道遙感衛(wèi)星。高分四號重5噸，設計壽命8年。其大口徑面陣凝視相機兼具可見光和紅外線全天候成像能力。可見光譜段分辨率50米，中波紅外譜段分辨率400米，相當于從3.6萬千米外看見大油輪。它定點于地球同步軌道上，位于赤道上空，觀測范圍覆蓋我國及周邊地區(qū)、約1/3的地球表面，利用與地球同步、相對于地球靜止的優(yōu)勢，對目標區(qū)域長期“凝視”，為綜合防災減災、地質(zhì)災害調(diào)查、林業(yè)災害監(jiān)測和氣象預警預報等提供高時間分辨率遙感數(shù)據(jù)，執(zhí)行實時應急任務。高分四號代表目前我國地球同步軌道遙感衛(wèi)星******分辨率水平，其發(fā)射和應用將顯著提升我國天基對地遙感觀測能力。

高分辨率對地觀測系統(tǒng)專項（高分專項）為國家16個重大科技專項之一。通過系列高分辨率衛(wèi)星的發(fā)射，到2020年，可以形成我國全天候、全天時、全球覆蓋的陸地、大氣、海洋對地觀測能力。高分專項實施以來，共分發(fā)數(shù)據(jù)約403萬景，在國土資源、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領域廣泛應用，有力支撐了國土資源調(diào)查、林業(yè)資源監(jiān)測、海域監(jiān)察、農(nóng)作物估產(chǎn)、環(huán)境治理對高分辨率觀測需求。

在成像體制方面，以往低軌遙感衛(wèi)星采取的是線陣推掃方式，像復印機一樣掃出一條條畫面，再拼成一幅照片；高分四號衛(wèi)星采取的是面陣凝視方式，拍照時更像家用照相機，一次拍出一整幅照片。李果說，面陣凝視方式易于實現(xiàn)“機動—凝視”的工作模式，可在短時間內(nèi)對目標區(qū)域進行高頻重復凝視觀測，時間分辨率可達到分鐘級，獲取目標區(qū)域的動態(tài)變化過程數(shù)據(jù)。這對遙感衛(wèi)星應用而言是全新的能力。
針對多方面任務需求和全新載荷成像方式，高分四號衛(wèi)星設計了單景凝視、區(qū)域拼接、機動巡查等多種全新工作模式。通過采用我國自主研發(fā)的高精度敏感器和大力矩輸出執(zhí)行機構，可實現(xiàn)整星快速機動和高穩(wěn)定控制，完成對運動目標持續(xù)監(jiān)視、大范圍區(qū)域目標快速成像，以及多個熱點地區(qū)的交替巡查。
在相機規(guī)模方面，高分四號衛(wèi)星配置目前我國口徑******的面陣凝視相機，首次采用了可見光近紅外與中波紅外共口徑技術。該衛(wèi)星相機分系統(tǒng)負責人練敏隆介紹，這臺相機的可見光探測器達1億像素，紅外探測器達百萬像素，規(guī)模均為國內(nèi)******；首次采用的共口徑技術，實現(xiàn)了主鏡頭共用，可見光和紅外通道可同時工作。同時該相機首次采用國產(chǎn)脈沖管制冷機、首次在工程上實現(xiàn)大口徑靜止軌道遙感相機熱控方案，以保證圖像質(zhì)量。
此外，以往遙感衛(wèi)星的設計壽命通常為3至5年，高分四號整星設計壽命為8年，是我國目前設計壽命最長的遙感衛(wèi)星。
作為“高分辨率對地觀測系統(tǒng)”國家科技重大專項的一顆重要衛(wèi)星，高分四號衛(wèi)星的研制發(fā)射，將大幅提高我國遙感衛(wèi)星整體設計水平及高性能遙感光學有效載荷技術水平，開辟我國高軌高分辨率對地觀測技術的新領域，大幅提升我國天基對地遙感觀測能力。