金磚國家遙感衛星星座建設與展望

文 | 趙堅 王鳳宇 孫霖 彭宗仁 李世超 熊全 田昊

1.國家航天局對地觀測與數據中心 2.中國電子科技集團公司第二十七研究所

3.中國華騰工業有限公司 4.中國科學院空天信息創新研究院 5.中國航天工業科學技術咨詢有限公司

一、概述

2006年，巴西、俄羅斯、印度和中國四國外長在聯合國大會期間舉行首次會晤，開啟金磚國家合作序幕[1]。2009年6月，金磚國家領導人在俄羅斯葉卡捷琳堡舉行首次會晤，推動金磚合作升級至峰會層次[2]。2011年，南非正式加入金磚國家，金磚國家擴為五國，英文名稱定為BRICS[3]。

2015年，俄羅斯作為金磚國家主席國時，將外空安全納入到金磚國家領導人的視野，并在俄羅斯主持召開了第一屆金磚國家外空安全研討會。金磚國家領導人第7次會晤發表了《烏法宣言》，強調金磚國家應加強合作，聯合開展各種外空技術的外空合作[4]。為落實《烏法宣言》，2015年8月，國家航天局局向金磚國家航天機構發出倡議——共同構建金磚國家遙感衛星星座，建立遙感衛星數據共享機制，應對全球氣候變化、重大自然災害、環境保護等人類共同面臨的挑戰，助力金磚國家經濟社會可持續發展。隨后，巴西航天局局長、俄羅斯國家航天集團公司總經理、印度空間研究組織主席和南非國家航天局首席執行官正式確認支持金磚國家遙感衛星星座計劃。2016年1月，中國發出了金磚國家遙感衛星星座合作概念文件，提出合作愿景、合作建議和合作路線圖，正式啟動合作磋商。

2021年印度擔任金磚國家主席國，印度積極推動合作，經過金磚國家航天機構整整六年的努力，2021年8月，為落實金磚國家領導人達成的共識，在各國外交部門的見證下，金磚國家航天機構負責人正式簽署《關于金磚國家遙感衛星星座的合作協定》（以下簡稱《合作協定》）。《合作協定》的簽署為金磚國家開展航天合作奠定法律基礎，正式拉開“金磚星座”建設的序幕。

金磚國家合作機制成立以來，合作基礎日益夯實。我國提出共同構建金磚國家遙感衛星星座，建立遙感衛星數據共享機制，應對全球氣候變化、重大自然災害、環境保護等人類共同面臨的挑戰，助力金磚國家經濟社會可持續發展。這一倡議陸續得到金磚五國的確認與支持，并建立金磚國家航天合作聯委會機制，推動就遙感星座合作等問題達成共識。

2022年中國成為金磚國家輪值主席國，金磚星座的建設快速推進。國家航天局對地觀測與數據中心作為金磚國家遙感衛星星座的中方指定機構，在各方工作組成員的大力支持下，工作組先后召開了六次會議。5月25日，我國航天局主持召開了首屆金磚國家航天合作聯委會會議，共同制定了金磚國家遙感衛星星座的年度工作計劃、職權文件和技術規范等頂層文件，并且全面開展了歷史存檔數據的交換，啟動了金磚星座的先導示范項目。

二、金磚國家遙感衛星星座建設

為推動落實金磚國家領導人達成的共識，在2022年航天日期間，國家航天局掛牌成立“國家航天局衛星數據與應用國際合作中心”和“金磚國家遙感衛星星座數據與應用中心（中國）”，全面支撐國家航天局政府間對地觀測領域的履約及國際交流合作，開展民商遙感數據國際合作、推廣展示，負責金磚國家遙感衛星星座建設協調、數據接收、處理分發和應用推廣等。

金磚星座將重點解決與全球氣候變化研究、災害管理、環境保護、食物和水資源短缺預防以及社會經濟的可持續發展相關的挑戰。為達到該目的，各方將協同合作擴大遙感應用，促進對與遙感數據應用相關的共同關注問題的研究和發展，全面助力各國經濟社會可持續發展。

1.星座“六星五站”方案

2021年，各方對《合作協定》達成一致。考慮到該倡議從2015年提出到協定達成一致經過了較長的時間，中方建議各國檢查各自參加星座的情況，確定最新的合作方案。經協調，中國、印度和俄羅斯都適度調整了衛星，同時，印度作為2021年的主席國提出增加一顆遙感衛星，最終形成了“六星五站”的方案。“六星”是指中國的高分六號衛星和資源三號02星、中國和巴西聯合研制的中巴地球資源衛星04星、俄羅斯老人星五系1顆星以及印度資源衛星二號和二號A星。“五站”是指位于中國三亞、巴西庫亞巴、俄羅斯莫斯科地區、印度沙德納加爾-海得拉巴和南非哈特比斯霍克的地面站。

2.金磚星座數據交換

金磚國家人口占世界人口的42%，經濟總量占全球的24.8%，可謂舉足輕重。《合作協定》簽署后，五國航天機構正式成立了星座工作組，工作組將負責制定金磚星座的年度工作計劃和落實協定的相關內容。

遙感數據交換是金磚遙感衛星星座合作計劃的首要任務，國家航天局對地觀測與數據中心牽頭完成了金磚國家遙感衛星星座中國網站的建設工作，這是我國首個面向金磚星座的數據共享分發網站。網站將首次向金磚其余四國航天機構用戶提供中國的高分六號衛星和資源三號02星、中巴地球資源衛星04星三顆衛星在俄羅斯、印度、巴西和南非的所有存檔元數據的查詢服務和影像數據下載服務，讓金磚星座用戶充分了解中方數據在金磚各國的歷史覆蓋情況，進一步提高我國金磚星座衛星數據在國際上的透明度和展示度，推動金磚衛星數據交換任務的有效開展。俄方分享和展示了俄羅斯國家航天集團的衛星數據服務平臺，用于金磚國家對老人星五系數據的訪問和任務申請。目前，遙感數據交換的工作進展順利，提前完成了星座樣例數據的交換工作，并且各國已經啟動了后續批量數據的交換任務。

3.金磚星座先導項目

為進一步落實《合作協定》，檢驗金磚國家遙感衛星星座數據交換技術規范和金磚國家遙感衛星星座聯合觀測實施程序等規范性文件的適用性，提升金磚遙感衛星星座的應用能力，各國結合自身實際需要，正式啟動了金磚國家遙感觀測區先導項目。

中方選擇海南島作為觀測區，在碳源匯、水環境、火燒跡地、空氣污染和農業等幾個領域應用星座數據。俄方的先導項目觀測區選擇在阿爾泰-薩彥嶺山脈區域，準備開展火災及火燒跡地、農業、林業和生態學等幾個領域的星座應用研究。印方選擇印度南部山脈為觀測區域，準備對火災及其對虎類活動地區的影響開展星座應用研究。巴西選擇在馬托皮亞地區對干旱和氣溫升高等領域進行數據應用。南非先導項目的觀測區選擇在約翰內斯堡北面的豪登地區，研究居民區動態和土地利用等領域星座數據的應用。

金磚星座2022年8月中旬完成先導示范區的數據交換工作，10月中旬完成先導示范區的研究工作，11月將在珠海舉辦金磚國家遙感衛星星座應用論壇，12月舉行金磚國家遙感衛星星座第二次工作組會，商定2023年的工作內容。

4.我國推動金磚星座建設發展規劃

為履行《合作協定》中的責任和義務，推動金磚國家遙感衛星星座建設，引領中國衛星數據的全球服務，國家航天局對地觀測與數據中心與文昌國際航天城管理局將發揮各自優勢，按照互惠共利、開放共享、合作共贏的原則，緊密結合航天國際合作發展需求，構建一支航天國際合作人才隊伍，建設衛星數據處理、交換、分發和應用及國際合作交流的軟硬件條件，形成開展國際合作的較強能力。

為支持金磚國家遙感衛星星座建設，將在海南建設一套金磚遙感衛星星座建設管理系統，支撐國家發起的金磚星座、“一帶一路”空間信息走廊等國際合作協定數據共享和交換服務計劃，應對全球氣候變化、重大自然災害、環境保護等人類共同面臨的挑戰，助力金磚國家、“一帶一路”沿線國家經濟社會可持續發展，實際支撐國際合作計劃的建設和運行。

按照當前的發展思路，海南將成為以高分專項為代表的對地觀測國際合作網絡樞紐節點。與此同時，為了支持金磚星座的全球數據接收網絡和數據共享，國家航天局對地觀測與數據中心計劃在全球廣泛建設遙感數據與應用中心，形成“一樞紐、多中心、全球通”的國際合作網絡。

三、未來展望

未來將探索“金磚+”合作模式，擴充金磚星座衛星資源，拓展金磚星座應用區域。除金磚國家外，計劃在全球廣泛選取具有合作潛力的國家，利用當地現有的地面站設施，使國內的衛星數據在當地落地，同時通過遙感數據境外節點推廣系統，從海南將國內的衛星數據推送至當地，利用我國的衛星數據與應用技術，結合當地的實際需求，為當地的農業、水利、生態環境、減災等方面提供典型示范應用，加強合作，助力當地發展。

針對海外遙感數據與應用中心的建設，已經開始了廣泛的策劃。積極統籌海外現有的地面站等資源，依托國內的民商航天力量和當地的合作伙伴，在泰國、非洲、南美、中東、中亞、歐洲、俄羅斯等地策劃并推動建設遙感數據與應用中心。

未來，通過海外中心的建設，將實現金磚國家遙感衛星星座在全球各地的數據落地與數據共享，使得金磚國家遙感衛星星座充分助力聯合國2030年可持續發展目標實現，推動構建人類命運共同體。

四、結語

在金磚國家遙感衛星星座現有的建設基礎上，面對全球迫切的公共需求和金磚五國的應用需求，著眼國際對地觀測體系中的薄弱環節，基于金磚國家遙感衛星星座合作機制，開展金磚衛星星座項目二期，實現金磚國家之間在遙感衛星聯合研制、聯合運維、聯合應用等方面的深度合作，構建金磚國家為主導的國際科技合作平臺。

圍繞金磚衛星星座二期建設的共同目標，聯合開展先進觀測載荷研制、新型衛星平臺研制、全球接收網絡建設、遙感數據共享、應用基礎設施建設等，實現金磚國家在空間技術和資源環境管理技術方面的突破，通過提升相關各方的技術能力和創新服務能力，形成國際對地觀測領域的重要科研力量。