月基觀測與普通星載觀測成像條帶比較。 中科院遙感和數(shù)字地球所提供
第9屆亞太遙感大會(huì)10月13日在北京召開。中科院遙感與數(shù)字地球研究所所長郭華東院士在會(huì)上提出全球變化科學(xué)衛(wèi)星新方案，包括由6顆衛(wèi)星組成的全球變化系列科學(xué)衛(wèi)星和月基對(duì)地觀測平臺(tái)。
發(fā)達(dá)國家紛紛部署全球變化科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃
郭華東介紹，空間對(duì)地觀測技術(shù)具有宏觀、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，是全球變化觀測的一種關(guān)鍵技術(shù)手段。在全球氣候觀測系統(tǒng)提出的50個(gè)關(guān)鍵氣候變化變量中，有28個(gè)依賴于衛(wèi)星觀測。
對(duì)地觀測衛(wèi)星主要分為兩類：一類為氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、資源衛(wèi)星等業(yè)務(wù)衛(wèi)星，另一類為服務(wù)于地球科學(xué)包括用于研究全球變化的科學(xué)衛(wèi)星。目 前，全球已發(fā)射對(duì)地觀測衛(wèi)星200余顆。其中，全球變化科學(xué)衛(wèi)星約25顆，在軌運(yùn)行的約13顆。隨著研究的深入，美國、日本等又規(guī)劃了新的全球變化科學(xué)衛(wèi) 星計(jì)劃。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2030年全球?qū)l(fā)射近30顆全球變化科學(xué)衛(wèi)星。
據(jù)來自美國航空航天局的喬治·科馬教授介紹，美國航空航天局已經(jīng)啟動(dòng)“未來地球科學(xué)觀測計(jì)劃”，將在資源環(huán)境、氣候變化、地質(zhì)地殼運(yùn)動(dòng)等方面加深人類對(duì)地球的認(rèn)知。
我國提出“6顆科學(xué)衛(wèi)星”方案
我國近年來發(fā)射了系列對(duì)地觀測衛(wèi)星，基本建成了相對(duì)穩(wěn)定的對(duì)地觀測體系。但截至目前，還缺乏專門用于全球變化科學(xué)研究的衛(wèi)星。郭華東說： “加強(qiáng)全球變化觀測是一個(gè)長期、系統(tǒng)的工程，考慮到全球環(huán)境變化研究中各關(guān)鍵因子的優(yōu)先性和重要性，我們提出了全球變化系列科學(xué)衛(wèi)星構(gòu)想方案，首批包括6 顆衛(wèi)星。”
這6顆科學(xué)衛(wèi)星分別是：大氣碳衛(wèi)星、森林生物量衛(wèi)星、夜間光衛(wèi)星、氣溶膠衛(wèi)星、冰川衛(wèi)星、海洋鹽度衛(wèi)星。
總體來看，這6顆衛(wèi)星既考慮到碳循環(huán)、水循環(huán)、能量循環(huán)等全球變化研究重大問題的需求，也考慮到我國在全球變化中對(duì)自主的空間觀測數(shù)據(jù)的需求，同時(shí)與國際一些全球變化科學(xué)衛(wèi)星有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。
設(shè)想建立月球?qū)Φ赜^測平臺(tái)
郭華東提出了月基對(duì)地觀測用于全球變化研究的設(shè)想，即“全球變化月基觀測”，其內(nèi)涵是在月球上布設(shè)傳感器，利用月球作為對(duì)地觀測平臺(tái)，對(duì)全球尺度的科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行研究。
科學(xué)家研究表明，星—機(jī)—地觀測平臺(tái)只能對(duì)地球上有限區(qū)域的科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行短暫觀測，難以滿足全球變化研究中全球尺度、周期性動(dòng)態(tài)變化的要 求。“月球是地球唯一的自然衛(wèi)星，月球表面處于超高真空狀態(tài)，有一面總是朝向地球，既能滿足對(duì)地球上的同一地區(qū)進(jìn)行長時(shí)段、可變視角的快速觀測，也能同時(shí) 觀測到地球半球的全景，穩(wěn)定性也是一大優(yōu)勢。由于其觀測高度的特殊性，月基對(duì)地觀測為大尺度地球科學(xué)現(xiàn)象的新認(rèn)識(shí)帶來可能。”
月基觀測目前還處于理論研究階段。郭華東介紹，全球變化月基觀測的科學(xué)目標(biāo)是要研究月基對(duì)地觀測的方法體系，確定適合于月基對(duì)地觀測的科學(xué)現(xiàn)象及相應(yīng)的儀器參數(shù)及觀測方式，希望能早日建立月基對(duì)地觀測系統(tǒng)。
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