海洋衛星：陪你一起去看海

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今年9月至10月，我國接連發射了三顆海洋衛星。那么，海洋衛星有哪些獨門武功，我們國家還有哪些海洋衛星？

▲ 中法海洋衛星工作場景的藝術想象圖（左下紅色波束代表微波散射計正在工作，右上方彩色光束代表海洋波譜儀正在工作）

已有多只天眼鳥瞰大海

海洋占我們藍色星球表面積的7成以上，被譽為生命的搖籃，資源的寶庫，同樣也是全球氣候的重要調節器，世界貿易的重要通道。海洋對人類生存與可持續發展具有舉足輕重的意義。

我國是一個海洋大國，其中大陸海岸線約18000公里，島嶼6500多個，所轄海域約300萬平方公里。大面積、高精度、全方位認知和管控海洋，合理開發利用海洋資源，保護海洋生態環境，保障我們的海洋權益是我國重大海洋戰略。

建立完善的海洋遙感調查監測體系，擴大海洋衛星的應用領域和范圍，能夠顯著提高對海洋的監控能力，保障我國海洋資源與環境的保護及可持續發展，加快我國由海洋大國向海洋強國邁進的步伐。

我國目前已經初步形成了以海洋一號系列衛星、海洋二號系列衛星及高分系列衛星為代表的，包含海洋水色、海洋動力環境、海洋監視監測等3個門類的海洋衛星體系，并已產生顯著的社會和經濟效益。

海洋一號A衛星是我國第一顆海洋水色衛星，于2002年5月15日發射成功，實現了我國海洋衛星零的突破。它配置了1臺10譜段水色掃描儀及1臺4譜段CCD海岸帶成像儀。在軌運行期間，它能獲取我國近海及全球重點海域的葉綠素濃度、海表溫度、懸浮泥沙含量、海冰覆蓋范圍、植被指數等動態要素信息，以及珊瑚、島礁、淺灘、海岸地貌特征。該衛星完成了海洋水色功能及試驗驗證，促進了海洋遙感技術的發展，為我國海洋衛星發展奠定了技術基礎。

海洋一號B衛星同樣是一顆海洋水色衛星，于2007年4月11日成功發射，在其“哥哥”海洋一號A衛星的基礎上，觀測能力和探測精度得到了進一步增強和提高，實現了我國海洋水色衛星由試驗型向業務服務型的升級。

科學家在“海洋一號A”和“海洋一號B”兄弟倆所采集數據的基礎上，開發制作了42種遙感產品，為海洋災害監測、海洋環境預報與監測、海洋資源開發與利用、海洋科學研究等多個領域提供了豐碩成果，在海洋水色環境監測、海表溫度監測、海冰災害監測、赤潮災害監測等方面發揮了重要作用。

海洋二號A衛星是我國第一顆海洋動力環境衛星，于2011年8月16日成功發射，設計壽命3年，但目前仍在軌運行。它配備了雷達高度計、微波散射計、掃描輻射計、校正輻射計等多種主動和被動微波載荷，用于監測和調查海洋動力環境，可獲得包括海面高度、溫度、風速、浪高等多種海洋動力環境參數，為海洋環境預報、海洋資源開發、海洋環境監測以及極地航線保障等提供支撐服務，尤其是對災害性海況的預警預報為海洋防災減災作出了卓越貢獻。

▲ “老大哥”海洋一號A衛星獲取的第一軌圖像

▲ 海洋一號B衛星獲取的第一軌遙感影像圖

▲ 海洋水色儀經過極區時所拍攝的圖像

▲ 海洋1號A衛星的水色掃描儀境外探測墨西哥灣

此外，該衛星還具有高定量化有效載荷、精密測定軌道、星地雙向激光通信、高精度姿態控制等多項國際先進水平的“黑科技”，實現了我國衛星研制技術的跨越。

高分三號衛星是我國首顆兼顧海陸觀測的民用雷達成像衛星，于2016年8月10日成功發射。它是我國科技重大專項“高分辨率對地觀測系統”中唯一的雷達成像衛星，能夠全天候、全天時地實現全球海洋與陸地信息的監視監測，并通過調整載荷姿態擺動，擴大對海陸的觀測范圍，提升快速響應能力。

作為我國自主研制的首顆C頻段多極化合成孔徑雷達（SAR）衛星，它的“獨門秘笈”也不少：多極化相控陣天線成像、大型相控陣SAR天線展開、大熱耗SAR天線熱控、復雜條件下衛星控制都是它的絕活，綜合性能達到國際先進水平。該衛星的成像分辨率從1～500米，成像幅寬從10～650公里，在海洋應用方面，它不但可以監測我國臨近海域的風暴潮、熱帶氣旋、海冰、海面溢油、赤潮等，也可以監視海岸帶、海面船舶、島礁人工設施、海上石油平臺等，自發射以來超過50萬景的數據產品已廣泛服務于我國海洋、水利、氣象等多個業務部門，為我國實施海洋開發、環境與災害的監測提供了重要的技術支撐。

目前，我國的“海洋一號A、B”兄弟倆已經光榮退休，只有“海洋二號A”和“高分三號”在軌運行，難以滿足海洋事業發展對衛星遙感的需求。

最近發射的“海洋一號C”衛星是我國自主研制的第三顆海洋水色水溫度衛星，也是我國“十三五”民用空間基礎設施中海洋業務衛星的首發星，主要用于全球大洋水色水溫環境業務化監測，將為中國海洋生物資源開發利用，河口港灣的建設與治理、海洋污染監測與防治、海岸帶資源調查與開發，以及全球環境變化研究等領域服務。

▲ 海岸帶成像儀圖像

▲ 船舶自動識別系統（ais）獲取的全球大洋部分船舶位置信息

未來后起之秀值得期待

10月25日，海洋二號B衛星發射成功。海洋二號B衛星是海洋二號A衛星的后續星，是一顆業務衛星，也是海洋動力環境衛星星座的首顆星，主要遙感載荷有微波散射計、微波掃描輻射計和雷達高度計等。它將是目前在軌利用單一衛星平臺獲取海洋動力環境信息最多的衛星。

該衛星的測高精度為5厘米，具備完全自主的高精度精密測定軌能力，達到國際同類衛星的觀測精度和同等精密定軌水平。海洋二號B衛星將與后續的海洋二號C、D衛星組網，形成全天候、全天時、高頻次全球大中尺度海洋動力環境衛星監測體系。

10月29日成功發射的中法海洋衛星則是落實中法兩國航天合作協議，面向海洋風浪探測和全球氣候變化需求而研制的一顆具有海風海浪聯合探測能力的衛星，將率先實現全球海浪譜信息的空間連續獲取能力。

此外，它還將是世界首顆具備全球全天候、全天時連續同步獲取海洋風浪信息的衛星，在海洋減災防災和海上航行安全保障等方面較其他衛星優勢明顯。

我國將于明年發射海洋一號D衛星，它和C星一起組成我國首個海洋民用業務衛星星座，這組CP將上、下午組網，通過大幅寬、高精度、高時效性的觀測，具備全球1天2次的水色水溫探測覆蓋能力。

我國《海洋衛星業務發展“十三五”規劃》曾提出，到2020年，我國預計研制和發射海洋水色衛星星座、海洋動力衛星星座和海洋監視監測衛星3個系列海洋衛星，并實現同時在軌組網運行、協同觀測，基本建成系列化的海洋衛星觀測體系、業務化的地面基礎設施和定量化的應用服務體系。

按照該規劃的設想，我國到2020年將具備對全球海域、重要島礁和關鍵海峽通道連續穩定觀測和監測能力，拓展國家、海區和省市3級衛星海洋應用與服務體系，數據實現實時/近實時共享，海洋行業衛星數據應用產品自給率達80%，產品定量化水平、服務海洋能力大幅度提升，我國海洋衛星體系的國際地位顯著增強。

我國規劃和實施中的海洋衛星，將從根本上改變我國海洋業務衛星在軌運行的現狀，實現海洋衛星從單一型號到多種型譜、從試驗應用向業務服務的轉型升級，以及向系列化、業務化方向快速邁進，為海洋事業發展提供可靠穩定的遙感數據支撐，在海洋防災減災、海洋維權執法、海洋環境保護、海域海島管理、海洋資源調查與服務、極地與大洋科學考察方面的重大需求中發揮重要作用，為海洋強國建設提供技術保障。