去太空“观”沧海
作者: 赵汉卿2023年11月16日11时55分,酒泉卫星发射中心,海洋三号卫星(又称新一代海洋水色观测卫星)01星搭乘长征二号丙运载火箭成功进入预定轨道。
这是一颗能在太空中“看海”的卫星,主要任务是通过观测海洋水体颜色来分析水体成分,从而监测海洋环境。海洋三号卫星01星在轨1年有余,都在探查些什么?为我们提供了哪些帮助?
为什么要到天上去“看”海?
海洋占全球面积70%以上,蕴藏着无比丰富的资源,影响着人类的生存与发展。人类从未停止探索海洋的脚步,但海洋的面积实在过于庞大,想要对其进行大规模的观测并不容易。
随着科技水平的不断进步,针对全球海洋环境、海洋资源的探测技术也在发展。卫星高效、先进、视野广阔,使用卫星对海洋进行遥感观测成为人类获取海洋信息的重要途径。

我国的海洋遥感卫星研究始于20世纪90年代,起步较晚,但发展迅速。2001年至2020年,我国先后发射了4颗专门针对海洋探测的光学卫星,分别为海洋一号A、B、C、D卫星,取得了丰富的科研成果和巨大的社会经济效益。
受限于种种因素,海洋一号系列卫星在载荷指标、产品质量、应用效能等方面与国际先进水色遥感卫星仍然存在一定差距。为适应“服务近海、开拓大洋、走向全球”的海洋发展新形势,实现建设海洋强国的目标,我国提出要发射2颗新一代海洋水色观测卫星,海洋三号卫星01星因此诞生。
它的“眼中”有什么?
根据不同观测要素,全球海洋观测可分为水色观测、动力学观测和海洋监测等3大领域。
其中,海洋水色观测主要获取的是全球海洋的水体光谱、温度等信息,通过这些数据,反推海洋水体中叶绿素、悬浮颗粒物、有机物等浓度的情况。这不仅有助于调查海洋资源,还有利于监控海洋污染、水质、植被、赤潮等。
想要在太空中看水色,并不是拍张照片那么简单的事。为了清楚地在万米高空“看”海,海洋三号卫星01星搭载了4个“法宝”。

海洋水色水温扫描仪得到的全球海温图(局部)
海洋水色水温扫描仪
主要用于获取全球与我国近海水体中的海洋水色要素(叶绿素浓度、悬浮泥沙浓度和可溶性有机物等)和海面温度场的信息。
叶绿素a是浮游植物体内的一种重要色素,也是水中生物的重要指标,与悬浮、可溶性有机物等一起影响着水体的颜色,测算它们的浓度,就可以获得水质污染的程度和水质状况。
海洋水色水温扫描仪可以在太空中连续、长时间地获取水色和水温资料,这对我们研究海洋渔业和养殖业等产业的资源分布、合理开发海洋生物资源、分析海洋与全球环境都有非常大的作用。

中分可编程成像光谱仪
海洋水色水温扫描仪面向的是大洋,中分可编程成像光谱仪“看”的则是更小的水体。它主要监测的对象是我国近海、近岸、大的江河湖海等水体的环境。
它可以获取这些水体的分布、变化规律,还能分析我国近岸重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律,而这些都与海洋环境突发灾害的预警息息相关。

海岸带多光谱数据成像仪
它关注的是我国近岸、海岛、港口、大江大河等地的水陆交互作用区域,能获取这些区域的实时图像资料。不仅能够监测海域动态,还能预警海洋环境突发灾害。
AIS系统
该系统可以结合其他载荷数据,对我国周边海洋中的大型船只进行监测,维护我国海洋权益。它既可以保护海洋环境,保障渔政生产,也可用于保卫海上交通安全,避免海上出现交通事故,若出现,可为就近救援提供帮助。

海洋三号卫星01星成功发射后,与当前仍在轨的海洋一号C、D卫星实现了在轨组网运行,不仅为我国主要航道、海上热点地区、重要港口等提供及时的遥感信息,还监测着海洋环境、渔业资源开发等情况。在天上的“眼睛”的帮助之下,我们正在进一步了解广阔的海洋。
(责任编辑 / 牛一名 美术编辑 / 周游)