我国成功发射首颗海洋盐度探测卫星
长久以来,人们都知道海水是咸的,但不同海域的海水盐度是否一致,这一问题却难以简单回答。为了解答这一疑问,科学家们长久以来梦寐以求通过遥感卫星来“透视”海洋的盐度分布。如今,这一梦想终于照进了现实。
11月14日,伴随着火箭的轰鸣,我国首颗专门用于探测海洋盐度的卫星顺利升空。凌晨时分,中国科学院国家空间科学中心的研究员刘浩与他的团队早已守候在发射现场,满怀期待地见证着这一历史性的时刻。
当火箭划破天际,刘浩迅速返回技术区,紧盯着电脑屏幕上的遥测数据。随着数据显示主被动微波探测仪的反射面天线顺利展开,他心中的大石终于落地,激动之情溢于言表:“成功了!”
这一成功的背后,是刘浩团队长达17年的辛勤付出。他们自主研发的新型载荷,终于从蓝图变成了现实。
海洋盐度不仅是影响海水密度的关键因素,更与全球气候变化和水循环息息相关,被视为“天然的雨量计”。因此,探测海洋盐度一直是国际科学界的热门话题。
遥感卫星是探测全球海洋盐度时空分布的最佳工具,而微波辐射计则是遥感卫星的“眼睛”。然而,测量海洋盐度的卫星对微波辐射计的要求极高,需要分辨出极其细微的盐度变化,这无疑是一项巨大的挑战。
早在2006年,刘浩在欧洲空间局访学时,就敏锐地察觉到了海洋盐度探测技术的潜在需求。他回国后,立即向中国科学院提出了项目申请,开始了“L波段干涉式综合孔径辐射计”的关键技术研究。
2011年,当国家相关部委开始组织海洋盐度探测载荷的预先研究时,刘浩团队凭借此前的技术积累,主动揭榜,提出了一种结合综合孔径技术和大孔径天线的新技术路线。
这一技术路线不仅实现了高分辨率、宽视场成像,还保证了辐射计具有分辨盐度变化的足够灵敏度,同时兼容多频主被动的探测。经过团队的努力,2015年,他们成功突破了关键技术,达到了预期的技术指标,并制作出原理样机。
原理样机的出现,恰逢我国《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》将“海洋盐度探测”列为“遥感卫星科研任务”之一。刘浩深知,他们储备多年的技术终于有了用武之地。
2020年,盐度星正式立项,刘浩团队的技术储备得到了评审专家的认可。然而,航天任务与科研探索有着本质的不同,它不允许任何不确定性。为了确保载荷在轨运行的高稳定性和观测精度,团队与卫星工程团队一起,对所有技术环节进行了深入细致的研究和验证。
其中,辐射计的标定工作尤为复杂。为了验证辐射计内部定标源和定标系统的可靠性与稳定性,团队设计了专门的热真空定标试验系统,在模拟的真实在轨环境下进行了长达半个月的连续测试。
11月14日凌晨,当盐度星成功升空时,刘浩的心情无比激动。他立即向在欧洲空间局工作的好友、SMOS卫星载荷总工程师曼努埃尔·马丁内拉分享了这一喜讯。马丁内拉在回复中高度评价了刘浩团队的工作,称主被动微波探测仪将是全球首个在轨运行的多频段干涉式综合孔径微波辐射计。
11月17日,主被动微波探测仪载荷正式开机,18日下传的数据显示,载荷工作稳定,原始数据质量良好。目前,刘浩团队正在紧锣密鼓地进行载荷在轨调试,预计将于2025年初夏向用户交付。
每当刘浩下班途中,透过通勤班车的车窗望向天空时,他都会感慨万分:“我们的载荷正在天上飞着呢!”