人類未來(lái)將用這些“眼鏡”看地球
從太空觀測(cè)地球，人類需要借助“眼鏡”——基于遙感技術(shù)而研制的儀器。11日至14日在北京舉行的第36屆國(guó)際地球科學(xué)與遙感大會(huì)上，中外科學(xué)家披露的衛(wèi)星計(jì)劃可謂琳瑯滿目。
“眼鏡”首先要解決的難題是如何看得清。
中國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)正在不斷豐富“品種”。已發(fā)射的高分一號(hào)、高分二號(hào)衛(wèi)星，分別可以在距地600—700千米的低軌道看見(jiàn)地面上的小轎車(chē)、自行車(chē)。2016年6月正式投入使用的高分四號(hào)衛(wèi)星，能夠在距地36000千米的地球同步軌道“凝視”油輪。即將在8月發(fā)射的1米分辨率雷達(dá)遙感衛(wèi)星高分三號(hào)，有別于光學(xué)遙感衛(wèi)星，不再受制于晝夜與天氣的限制。
來(lái)自中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心的科學(xué)家們另辟蹊徑，試圖在地球同步軌道上借由微波、毫米波對(duì)地球連續(xù)三維觀測(cè)，這在國(guó)際上尚無(wú)先例。該中心主任吳季告訴記者，光學(xué)儀器僅看得到云頂，借助微波能夠看到云團(tuán)中水的分布，可以更準(zhǔn)確地預(yù)判臺(tái)風(fēng)過(guò)境時(shí)的降水區(qū)域，繼而預(yù)報(bào)災(zāi)害氣候。
吳季說(shuō)，他們已成功研制出干涉式綜合孔徑微波/毫米波成像儀地面樣機(jī)，在國(guó)際上處于技術(shù)領(lǐng)先地位。帶有微波載荷的地球同步軌道氣象衛(wèi)星最早有望在2025年發(fā)射。
“眼鏡”其次是要分門(mén)別類，對(duì)癥下藥。
想要觀地，復(fù)旦大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士金亞秋的科研團(tuán)隊(duì)在多源多模式空間遙感精細(xì)定量信息獲取技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。他解釋，在未來(lái)遙感技術(shù)發(fā)展背景下，地球環(huán)境目標(biāo)定量精細(xì)信息的需求日益增加，而把遙感信息鏈的科學(xué)問(wèn)題解決好，才能從海量數(shù)據(jù)中提煉出更深層次的科學(xué)信息，服務(wù)于人類社會(huì)的發(fā)展。
想要看海，中法兩國(guó)合作研制的首顆衛(wèi)星“中法海洋衛(wèi)星”擬在2018年發(fā)射。金亞秋說(shuō)，衛(wèi)星將在國(guó)際上首次利用兩種不同體制的雷達(dá)散射計(jì)，對(duì)海洋波浪譜與風(fēng)進(jìn)行同步觀測(cè)，提高海洋預(yù)報(bào)能力。其中由中方研制的監(jiān)測(cè)海面風(fēng)場(chǎng)的微波散射計(jì)與輻射計(jì)將及時(shí)地“測(cè)量到海面回波和輻射量的變化，再反推海洋的關(guān)鍵性物理要素”。
還有一副“墨鏡”：中國(guó)科學(xué)家基衛(wèi)星遙感綜合觀測(cè)，首次從區(qū)域尺度揭示了中國(guó)大氣灰霾的時(shí)空分布特征、典型形成過(guò)程以及極端灰霾污染與大氣環(huán)流的關(guān)系。
而要研制更多“眼鏡”，或更好地使用“眼鏡”，還需要國(guó)際合作。
中國(guó)科技部與歐洲空間局自2004年開(kāi)始啟動(dòng)“龍計(jì)劃”，每四年一期，第四期已在2016年7月正式啟動(dòng)。吳季說(shuō)，第四期的項(xiàng)目涉及大氣、農(nóng)業(yè)、智慧城市、生態(tài)系統(tǒng)、海洋、防災(zāi)減災(zāi)、水文學(xué)等8個(gè)領(lǐng)域。
令人振奮的還有中國(guó)科學(xué)家提出的在月球上開(kāi)展對(duì)地觀測(cè)的新設(shè)想。這副“眼鏡”干脆架在月球上，既可以長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)大區(qū)域全球變化和宏觀地球科學(xué)現(xiàn)象，也可對(duì)地球的同一地區(qū)做長(zhǎng)時(shí)段、可變視角的快速觀測(cè)。目前該設(shè)想正在論證階段。
“促進(jìn)對(duì)于我們地球家園的認(rèn)識(shí)”是本屆大會(huì)的主題。與會(huì)的中國(guó)科學(xué)家說(shuō)，中國(guó)在遙感技術(shù)應(yīng)用方面躋身世界前列，但若與美國(guó)、德國(guó)、日本等應(yīng)用強(qiáng)國(guó)相比仍有差距，未來(lái)還需用“眼鏡”豐富全球視野。
