龔燃 (北京空間科技信息研究所)
2017年,民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域保持較快發(fā)展,在系統(tǒng)規(guī)模與能力穩(wěn)步提升的基礎(chǔ)上,應(yīng)用水平顯著提高,新一代民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新的新階段。
2017年,國(guó)外民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域共進(jìn)行了12次發(fā)射,成功將196顆衛(wèi)星送入軌道(195顆由火箭直接發(fā)射入軌,1顆隨飛船再入釋放),目前在軌運(yùn)行423顆。整體來(lái)看,雖然2017年民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)較2016年有所減少,但發(fā)射數(shù)量有大幅增加,這主要?dú)w因于多家新興商業(yè)遙感公司大規(guī)模集中部署的微納衛(wèi)星數(shù)量的增多。在發(fā)射主體方面,主要發(fā)射活動(dòng)集中在美國(guó),共發(fā)射了182顆,俄羅斯、印度、日本各發(fā)射了3顆,歐洲發(fā)射了2顆,阿根廷、以色列、委內(nèi)瑞拉各發(fā)射了1顆。從衛(wèi)星類型來(lái)看,光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星數(shù)量最多,為159顆;環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星共37顆,其中氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星33顆,其他環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星4顆;雷達(dá)對(duì)地成像衛(wèi)星和海洋環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星均未發(fā)射。從用途來(lái)看,大部分為商用衛(wèi)星,達(dá)183顆,民用衛(wèi)星13顆。
截至2017年底,國(guó)外共有423顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌運(yùn)行,美國(guó)292顆,歐洲41顆,俄羅斯11顆,日本16顆,印度21顆,其他國(guó)家42顆。美國(guó)仍是擁有民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量最多的國(guó)家,并且在數(shù)量和能力上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
2017年國(guó)外民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星成功發(fā)射數(shù)量(按類型統(tǒng)計(jì))
截至2017年底國(guó)外民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌數(shù)量(按國(guó)家統(tǒng)計(jì))
截至2017年底國(guó)外民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌數(shù)量(按類型統(tǒng)計(jì))
2017年,美國(guó)共進(jìn)行了6次民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),成功發(fā)射了182顆衛(wèi)星。按用途劃分,民用衛(wèi)星2顆,商用衛(wèi)星180顆,商業(yè)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量比前幾年進(jìn)一步激增,占比達(dá)到98.9%。截至2017年底,美國(guó)共計(jì)有292顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星221顆,氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星54顆,其他環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星17顆。按用途劃分,民用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星30顆,商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星262顆。
2017年可以稱為美國(guó)對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域的商業(yè)大年,商業(yè)對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域迅猛發(fā)展,市場(chǎng)出現(xiàn)“同類”并購(gòu)熱潮,完成了業(yè)務(wù)布局、產(chǎn)品布局和市場(chǎng)布局的整合與優(yōu)化,數(shù)字地球公司(DigitalGlobe)、行星公司(Planet)等大規(guī)模部署的商業(yè)小衛(wèi)星星座,幾乎壟斷了傳統(tǒng)和新興對(duì)地觀測(cè)市場(chǎng)。其他新興對(duì)地觀測(cè)公司一方面繼續(xù)尋找細(xì)分領(lǐng)域以獲取市場(chǎng)進(jìn)入機(jī)會(huì),一方面轉(zhuǎn)向?qū)Φ赜^測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析等業(yè)務(wù)。商業(yè)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)和圖像持續(xù)升溫,新型對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)融合、分發(fā)和銷售等業(yè)務(wù)正在不斷涌現(xiàn)。
(1)新一代極軌氣象衛(wèi)星首星成功發(fā)射,后續(xù)衛(wèi)星項(xiàng)目按計(jì)劃進(jìn)行
2017年11月18日,美國(guó)國(guó)家海洋與大氣管理局(NOAA)新一代極軌氣象衛(wèi)星的首顆衛(wèi)星—聯(lián)合極軌衛(wèi)星系統(tǒng)-1(JPSS-1)成功發(fā)射。JPSS系列共包括4顆衛(wèi)星,分別為JPSS-1、JPSS-2(JPSS-1改進(jìn)型),以及自由飛行者-1和2(Free Flier-1和2),該系列衛(wèi)星將成為未來(lái)20年NOAA業(yè)務(wù)環(huán)境預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基礎(chǔ),為美國(guó)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型提供全球觀測(cè)數(shù)據(jù)。JPSS-1衛(wèi)星搭載了一套目前最先進(jìn)的有效載荷,包括先進(jìn)技術(shù)微波探測(cè)器(ATMS)、可見(jiàn)紅外成像輻射計(jì)套件(VIIRS)、穿軌紅外探測(cè)器(CrIS)、臭氧制圖與垂直分布組件(OMPS),以及云和地球輻射能量系統(tǒng)(CERES)。
JPSS-1衛(wèi)星示意圖
2017年,由軌道-ATK公司負(fù)責(zé)建造的第二顆新一代極軌氣象衛(wèi)星—JPSS-2,也取得了重大進(jìn)展,順利通過(guò)關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審(CDR)。同時(shí),繼首顆新一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星—地球靜止業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星-R(GOES-R)于2016年11月19日成功發(fā)射之后,后續(xù)的第2顆和第3顆衛(wèi)星—GOES-S和GOES-T的研制工作進(jìn)展順利,分別計(jì)劃于2018年和2020年發(fā)射。
(2)地球科學(xué)衛(wèi)星更新?lián)Q代漸入尾聲,后續(xù)計(jì)劃獲實(shí)質(zhì)進(jìn)展
2017年,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)上一代多顆地球科學(xué)衛(wèi)星結(jié)束使命,即“地球觀測(cè)系統(tǒng)”(EOS)計(jì)劃下的地球觀測(cè)-1(EO-1)衛(wèi)星(2000年11月發(fā)射)和“重力和氣候?qū)嶒?yàn)”(GRACE)雙星星座(2002年3月發(fā)射),新一代地球科學(xué)衛(wèi)星陸續(xù)進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行,天基對(duì)地觀測(cè)精細(xì)化程度進(jìn)一步提高。除繼續(xù)實(shí)施后續(xù)計(jì)劃外,NASA也在開(kāi)展相關(guān)的概念研究工作。
2017年,NASA未發(fā)射新的地球科學(xué)衛(wèi)星,主要通過(guò)儀器搭載的方式增強(qiáng)其天基環(huán)境監(jiān)測(cè)能力。2月19日,美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的“龍”(Dragon)飛船將2臺(tái)地球科學(xué)觀測(cè)儀器送入“國(guó)際空間站”(ISS),分別為:平流層氣溶膠和氣體實(shí)驗(yàn)-3(SAGE-3),用于監(jiān)測(cè)臭氧層的狀況;閃電成像傳感器(LIS),用于監(jiān)測(cè)夏季海洋和北半球閃電事件,曾于1997年搭載在“熱帶降雨觀測(cè)衛(wèi)星”(TRMM)上發(fā)射。未來(lái)幾年,NASA還將向“國(guó)際空間站”運(yùn)送更多的地球科學(xué)觀測(cè)儀器。此外,NASA多項(xiàng)地球科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃也獲得實(shí)質(zhì)進(jìn)展。7月,NASA在其“探險(xiǎn)者計(jì)劃”(Explorers Program)下選定了9個(gè)關(guān)于太陽(yáng)和空間環(huán)境研究的提案,以填補(bǔ)機(jī)構(gòu)大型任務(wù)之間的數(shù)據(jù)缺口,其中8個(gè)提案聚焦于科學(xué)研究,1個(gè)用于遙感載荷技術(shù)研發(fā)。
(3)商業(yè)對(duì)地觀測(cè)微納衛(wèi)星大規(guī)模部署,對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星呈井噴發(fā)展態(tài)勢(shì)
2017年,商業(yè)對(duì)地觀測(cè)微納衛(wèi)星大規(guī)模部署,數(shù)量占比大幅提升,美國(guó)共發(fā)射了180顆商業(yè)對(duì)地觀測(cè)微納衛(wèi)星,包括:行星公司的“鴿群”(Flock)和“天空衛(wèi)星”(SkySat)光學(xué)成像衛(wèi)星星座、斯派爾公司(Spire)的狐猴-2(Lemur-2)商業(yè)氣象衛(wèi)星星座、地理光學(xué)公司(GeoOptics)的“連續(xù)地球遙感觀測(cè)一致性倡議”(CICERO)商業(yè)氣象衛(wèi)星、數(shù)字宇宙公司(Astro Digital)的“烏鴉座-廣覆蓋”(Corvus-BC)衛(wèi)星。
1)140顆Flock衛(wèi)星分別于2017年2月、7月和10月分3批次發(fā)射,包括88顆Flock-3p、48顆Flock-2k和4顆Flock-3m,這些衛(wèi)星仍采用3U立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì),成像分辨率3~5m,截至2017年底共有超過(guò)190顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行。
2)6顆SkySat衛(wèi)星于2017年10月發(fā)射,編號(hào)為SkySat-8~13,這6顆衛(wèi)星將使行星公司的高分辨率成像能力翻倍,實(shí)現(xiàn)1天內(nèi)對(duì)特定地點(diǎn)多次重訪,向用戶提供更多信息,輔助用戶決策。
3)28顆Lemur-2衛(wèi)星分別于2017年2月、4月、6月和7月分4批次發(fā)射,這些衛(wèi)星與之前一樣,為3U立方體衛(wèi)星,配備GPS無(wú)線電掩星測(cè)量有效載荷,同時(shí)配備船舶跟蹤用的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS),每顆衛(wèi)星質(zhì)量約4kg。
4)4顆CICERO衛(wèi)星中,首顆CICERO-6衛(wèi)星于2017年6月發(fā)射,CICERO-1~3衛(wèi)星于2017年7月發(fā)射,由泰瓦克納衛(wèi)星系統(tǒng)公司(Tyvak)制造,整個(gè)系統(tǒng)將包括24顆以上的6U立方體衛(wèi)星,單星質(zhì)量約10kg,通過(guò)接收GPS和“伽利略”(Galileo)導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)線電掩星信號(hào)(GNSS-RO),提供全球大氣壓力、溫度、濕度數(shù)據(jù),一系列海航和冰層參數(shù),以及電離層電子分部3D地圖。
5)2顆Corvus-BC衛(wèi)星于2017年7月發(fā)射,是Corvus-BC衛(wèi)星星座的前2顆衛(wèi)星,采用6U立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì),能在600km高度以22m的分辨率獲取紅、綠和近紅外地球圖像,每顆衛(wèi)星質(zhì)量10kg。Corvus星座擬由30顆衛(wèi)星組網(wǎng),包括10顆Corvus-BC立方體衛(wèi)星和20顆“烏鴉座-高清”(Corvus-HD)衛(wèi)星。
(4)更多初創(chuàng)公司進(jìn)軍商業(yè)航天領(lǐng)域,提出更多新型的商業(yè)星座計(jì)劃
2017年3月,數(shù)字宇宙公司宣布已完成A輪1665萬(wàn)美元融資,用于建造其首個(gè)能夠提供中分辨率圖像的“陸地制圖”(Landmapper)小衛(wèi)星星座。該星座將包括10顆立方體小衛(wèi)星和20顆較大型衛(wèi)星,兩批衛(wèi)星將共同工作。其中,中分辨率衛(wèi)星將對(duì)全球提供每日覆蓋,然后識(shí)別出需要由高分辨率衛(wèi)星進(jìn)行成像的區(qū)域。
2017年5月,卡佩拉公司(Capella)獲得總額為1200萬(wàn)美元的A輪融資,用于建造合成孔徑雷達(dá)(SAR)立方體衛(wèi)星,這也是該公司的首顆立方體衛(wèi)星。該公司計(jì)劃在6個(gè)月內(nèi)完成建造并發(fā)射這顆提供專用產(chǎn)品的技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星,并建立其首個(gè)天基衛(wèi)星星座。該SAR衛(wèi)星將提供能夠每小時(shí)更新、分辨率為1m的衛(wèi)星圖像,卡佩拉公司計(jì)劃于2019、2020和2021年每年發(fā)射12顆衛(wèi)星。
2 0 1 7年9月,黑天全球公司(B l a c k S k y Global)宣布將建設(shè)和運(yùn)營(yíng)由60顆快速重訪高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星組成的星座。該星座最初對(duì)覆蓋95%的地球人口區(qū)域可實(shí)現(xiàn)接近于90min的重訪能力,星座建成后,將實(shí)現(xiàn)每小時(shí)重訪。
2017年11月,藍(lán)色峽谷技術(shù)公司(BCT)獲得NASA授予的立方體衛(wèi)星星座研制合同,為其“降水結(jié)構(gòu)和風(fēng)暴強(qiáng)度高時(shí)間分辨率觀測(cè)小衛(wèi)星星座”(TROPICS)建造7顆相同的3U立方體衛(wèi)星,對(duì)熱帶颶風(fēng)環(huán)境內(nèi)核條件進(jìn)行觀測(cè),幫助了解熱帶風(fēng)暴模式劇烈變化的原因。
2017年,歐洲共進(jìn)行2次民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射3顆衛(wèi)星,均為民用衛(wèi)星。截至2017年底,歐洲共計(jì)有41顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌工作,包括光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星13顆、雷達(dá)對(duì)地成像衛(wèi)星8顆、氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星8顆、海洋環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星3顆、其他環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星9顆。按用途劃分,民用衛(wèi)星35顆,商用衛(wèi)星6顆。
2017年,歐洲在民商用對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域的進(jìn)展主要體現(xiàn)在環(huán)境探測(cè)方面,包括“哥白尼”(Copernicus)專用衛(wèi)星按計(jì)劃部署,以及氣象衛(wèi)星系統(tǒng)穩(wěn)步研制。歐洲的下一代極軌氣象衛(wèi)星和地球靜止軌道氣象衛(wèi)星也將經(jīng)歷更新?lián)Q代,雖然進(jìn)程較美國(guó)稍慢,但氣象監(jiān)測(cè)能力不遜于美國(guó),甚至在某些方面優(yōu)于美國(guó)。
(1)“哥白尼”系統(tǒng)進(jìn)展順利,后續(xù)“哨兵”系列衛(wèi)星陸續(xù)就位
2017年,歐洲“哥白尼”系統(tǒng)按計(jì)劃順利實(shí)施,發(fā)射了哨兵-2B和5P(Sentinel-2B和5P)2顆專用衛(wèi)星。
Sentinel-2B于2017年3月7日發(fā)射,與2015年6月發(fā)射的Sentinel-2A完全相同,均為高分辨率多光譜成像衛(wèi)星,用于全球高分辨率和高重訪能力的陸地觀測(cè)、生物物理變化制圖、監(jiān)測(cè)海岸和內(nèi)陸水域,以及災(zāi)害制圖等。Sentinel-2B采用天體平臺(tái)-L(AstroBus-L)衛(wèi)星平臺(tái),主有效載荷為多光譜成像儀(MSI),成像模式采用推掃式,含13個(gè)通道,工作譜段為可見(jiàn)光、近紅外和短波紅外,每10天更新1次全球陸地表面成像數(shù)據(jù)。光譜分辨率為15~180nm,空間分辨率為10m(可見(jiàn)光)、20m(近紅外)和60m(短波紅外),成像幅寬為290km,每軌最大成像時(shí)間為40min。
Sentinel-5P于2017年10月16日發(fā)射,為“哥白尼”系統(tǒng)首顆專用于監(jiān)測(cè)地球大氣的衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量820kg,設(shè)計(jì)壽命為7年,搭載由歐洲航天局(ESA)和荷蘭航天辦公室(Netherlands Space Office)聯(lián)合研制的最新型對(duì)流層監(jiān)測(cè)儀(TROPOMI),該儀器通過(guò)跟蹤二氧化氮、臭氧、甲醛、二氧化硫、甲烷和一氧化碳等氣體的濃度來(lái)監(jiān)測(cè)大氣污染情況。Sentinel-5P可以彌補(bǔ)“環(huán)境衛(wèi)星”(Envisat)退役和Sentinel-5載荷發(fā)射之前的數(shù)據(jù)空白,并對(duì)“氣象業(yè)務(wù)”(MetOp)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。
哨兵-2B在軌飛行示意圖
(2)氣象衛(wèi)星處于穩(wěn)步換代階段,下一代衛(wèi)星落實(shí)發(fā)射合同
2017年4月,歐洲第一代靜止軌道氣象衛(wèi)星中的最后一顆—靜止軌道氣象衛(wèi)星-7(Meteosat-7)結(jié)束其使命,迄時(shí),歐洲在軌運(yùn)行的4顆地球靜止軌道氣象衛(wèi)星均為“第二代氣象衛(wèi)星”(MSG),穩(wěn)步過(guò)渡到MSG提供業(yè)務(wù)服務(wù)的階段。歐洲“第三代氣象衛(wèi)星”(MTG)的研制合同已于2012年授予泰雷茲-阿萊尼亞航天公司(TAS),2017年處于按進(jìn)度研制中。
歐洲當(dāng)前在軌運(yùn)行的極軌氣象衛(wèi)星為2顆“氣象業(yè)務(wù)”(MetOp)衛(wèi)星,即MetOp-A和B,第三顆MetOp-C衛(wèi)星將于2018年發(fā)射。2017年9月,歐洲氣象衛(wèi)星開(kāi)發(fā)組織(Eumetsat)與阿里安航天公司(Arianespace)簽署了“第二代氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星”(MetOp-SG)前2顆衛(wèi)星的發(fā)射合同,將利用阿里安航天公司的“聯(lián)盟”(Soyuz)運(yùn)載火箭,分別于2021年和2023年發(fā)射。
2017年,俄羅斯進(jìn)行了3次民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射3顆衛(wèi)星,均為光學(xué)對(duì)地成像小衛(wèi)星。截至2017年底,俄羅斯共有11顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星8顆、氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星3顆。按用途劃分,民用衛(wèi)星10顆,商用衛(wèi)星1顆。
2017年,俄羅斯民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域的主要進(jìn)展體現(xiàn)在老人星-V-IK-1(Kanopus-V-IK-1)光學(xué)對(duì)地成像小衛(wèi)星的順利部署。盡管如此,流星-M2-1(Meteor-M2-1)極軌氣象衛(wèi)星的發(fā)射失敗,將延緩其天基環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建。
老人星-V-lK小型對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星
Kanopus-V-IK小型對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星于2017年7月14日發(fā)射。該衛(wèi)星原本作為Kanopus-V系列的第二顆衛(wèi)星(第一顆衛(wèi)星于2012年7月發(fā)射),后通過(guò)改裝增設(shè)了紅外觀測(cè)能力。衛(wèi)星運(yùn)行在高510km、傾角97.4°的太陽(yáng)同步軌道,發(fā)射質(zhì)量473kg,設(shè)計(jì)壽命5年,全色分辨率2.1m,多光譜分辨率10.5m,紅外分辨率200m。此次一同發(fā)射的還包括2顆MKA-N小衛(wèi)星。MKA-N衛(wèi)星為俄羅斯航天國(guó)家集團(tuán)(ROSKOSMOS)的6U立方體衛(wèi)星,由達(dá)斡利亞宇航公司(Dauria Aerospace)制造,多光譜分辨率22m,每顆衛(wèi)星質(zhì)量約10kg。
2017年,日本進(jìn)行了3次民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射,成功發(fā)射了3顆衛(wèi)星,其中2017年1月新型超小型火箭搭載TRICOM-1對(duì)地觀測(cè)納衛(wèi)星發(fā)射失敗。截至2017年底,日本共有16顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星7顆、雷達(dá)對(duì)地成像衛(wèi)星1顆、氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星4顆、其他環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星4顆。按用途劃分,民用衛(wèi)星13顆,商用衛(wèi)星3顆。2017年,除了繼續(xù)部署專用環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星外,還發(fā)射了2顆商業(yè)對(duì)地成像小衛(wèi)星,成功打入了國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng),目前正在積極擴(kuò)大國(guó)際市場(chǎng)。
(1)日本天氣新聞公司成功發(fā)射天氣信息衛(wèi)星-1R商業(yè)對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星
測(cè)試中的天氣信息衛(wèi)星-1R
2017年7月14日,日本天氣新聞公司(Weather News Inc.)的天氣信息衛(wèi)星-1R(WNISAT-1R)成功發(fā)射入軌。該衛(wèi)星由日本連接空間公司(AXELSPACE)研制,為邊長(zhǎng)約50cm的立方體衛(wèi)星,質(zhì)量43kg,將對(duì)夏季的北極海和冬季的渤海灣等海域的海冰進(jìn)行觀測(cè),觀測(cè)結(jié)果將用于北極海航道船只的航行安全。2013年11月發(fā)射的WNISAT-1衛(wèi)星運(yùn)行不久就由于相機(jī)故障導(dǎo)致任務(wù)失敗。WNISAT-1R吸取了上一代衛(wèi)星的教訓(xùn),攜帶了4臺(tái)主相機(jī)和2臺(tái)備份相機(jī)。4臺(tái)主相機(jī)各自有獨(dú)立的觀測(cè)波長(zhǎng),分別為全色、綠、紅和近紅外,獲取圖片的像素為2048×2048,可見(jiàn)光和近紅外的分辨率分別為200m和400m,觀測(cè)幅寬分別為400km和800km。此外,WNISAT-1R衛(wèi)星還安裝了專門用于小衛(wèi)星的新一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-雷達(dá)(GNSS-R)載荷,確保在夜間和陰天的觀測(cè)能力。
(2)“全球變化觀測(cè)任務(wù)”系統(tǒng)增加新成員,進(jìn)一步提高其溫室氣體觀測(cè)能力
2017年12月23日,日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)的“全球氣候變化觀測(cè)任務(wù)-碳”(GCOM-C)的首顆衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星又名“色彩”(Shikisai),搭載了“第二代全球成像儀”(SGLI),可觀測(cè)可見(jiàn)光和紅外譜段內(nèi)的19種波長(zhǎng),用于測(cè)量海洋水色、土地利用與植被、冰雪覆蓋、云、氣溶膠和水汽等要素,獲取全球氣溶膠分布情況。GCOM衛(wèi)星星座由3顆“地球環(huán)境變化監(jiān)測(cè)任務(wù)-水”(GCOM-W1、W2、W3)和3顆GCOM-C衛(wèi)星(GCOM-C1、C2、C3)組成,GCOM-W衛(wèi)星主要進(jìn)行地球水的觀測(cè);GCOM-C衛(wèi)星主要進(jìn)行地球二氧化碳的觀測(cè)。
2017年,印度進(jìn)行了2次民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射,共發(fā)射了3顆民用衛(wèi)星。截至2017年底,印度共有21顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星11顆、雷達(dá)對(duì)地成像衛(wèi)星2顆、氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星5顆[其中包括2顆“印度衛(wèi)星”(Insat)氣象與通信共用衛(wèi)星]、海洋環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星2顆、其他環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星1顆。這21顆衛(wèi)星均為民用衛(wèi)星,且有12顆已經(jīng)超期服役,后續(xù)衛(wèi)星已經(jīng)開(kāi)始部署,2017年部署的2顆制圖衛(wèi)星-2(CartoSat-2)主要用于接替已超期服役的老舊衛(wèi)星。
(1)印度空間研究組織成功部署2顆CartoSat-2衛(wèi)星
2017年2月15日和6月23日,印度空間研究組織(ISRO)利用“極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭”(PSLV)分別成功發(fā)射了CartoSat-2D和2E。CartoSat-2D和2E與之前發(fā)射的CartoSat-2C性能一樣,發(fā)射質(zhì)量712kg,星上攜帶了全色和多光譜相機(jī),全色分辨率提高到0.6m,4通道多光譜分辨率2m。CartoSat-2D和2E將直接由印度國(guó)防部負(fù)責(zé)運(yùn)行,顯著增強(qiáng)了軍事偵察和民用應(yīng)用,可為印度軍事和政府用戶提供快速任務(wù)指派和重訪能力。
(2)印度高校與研究院所積極發(fā)展對(duì)地觀測(cè)納衛(wèi)星
測(cè)試中的CartoSat-2D衛(wèi)星
印度納魯爾伊斯拉姆大學(xué)(Noorul Islam University)高等教育中心研制了一顆名為“納魯爾伊斯拉姆大學(xué)衛(wèi)星”(NIUSAT)光學(xué)對(duì)地成像納衛(wèi)星,于2017年6月23日發(fā)射。該衛(wèi)星使用了最新的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)和模塊,質(zhì)量15kg,載有寬視場(chǎng)傳感器(MWiFS),多光譜分辨率25m,幅寬50km×50km,用于監(jiān)視農(nóng)作物病蟲(chóng)害,以及支持洪水、颶風(fēng)、干旱、森林火災(zāi)、滑坡、地震等災(zāi)害的管理。
2017年,其他國(guó)家或地區(qū)共進(jìn)行了3次民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射,發(fā)射了3顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。截至2017年底,其他國(guó)家或地區(qū)共有44顆民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中光學(xué)對(duì)地成像衛(wèi)星37顆、雷達(dá)對(duì)地成像衛(wèi)星2顆、氣象環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星1顆、其他環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星2顆。按用途劃分,民用衛(wèi)星34顆、商用衛(wèi)星10顆。
總體上,在其他國(guó)家或地區(qū)中,以色列和韓國(guó)遙感衛(wèi)星能力最強(qiáng);摩洛哥、沙特阿拉伯、新加坡、菲律賓、阿根廷、印度尼西亞等國(guó)家已具有衛(wèi)星研制能力,擁有了本國(guó)自主研制的民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星;阿爾及利亞、阿聯(lián)酋、阿塞拜疆、哈薩克斯坦、尼日利亞、泰國(guó)、委內(nèi)瑞拉、越南、智利等國(guó)家通過(guò)整星采購(gòu),均已發(fā)展本國(guó)的民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。此外,在新興商業(yè)對(duì)地觀測(cè)方面,除了美國(guó)以外,越來(lái)越多的國(guó)家計(jì)劃部署創(chuàng)新型高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星星座。未來(lái)將有越來(lái)越多的國(guó)家擁有衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)能力,全球?qū)Φ赜^測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域?qū)⑵毡檫M(jìn)入高分辨率時(shí)代。
當(dāng)前,民用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域普遍開(kāi)始部署新一代的對(duì)地成像和環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng),其能力與上一代相比更為先進(jìn),后續(xù)系統(tǒng)聚焦高精尖能力和技術(shù),單星綜合能力強(qiáng)大、探測(cè)要素多樣,確保民用對(duì)地觀測(cè)能力的穩(wěn)步提升與業(yè)務(wù)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展;商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域發(fā)展迅猛,企業(yè)巨頭通過(guò)并購(gòu)重組不斷增強(qiáng)自身實(shí)力,商業(yè)對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星星座大規(guī)模部署,且業(yè)務(wù)也開(kāi)始加快拓展,由成像領(lǐng)域拓展至環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,甚至安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域.同時(shí)創(chuàng)新型公司數(shù)量繼續(xù)高速增加,提出了更多新興對(duì)地觀測(cè)小衛(wèi)星星座計(jì)劃,新興對(duì)地觀測(cè)業(yè)務(wù)即將全面覆蓋光學(xué)和雷達(dá)成像能力,具備高、中等多種空間分辨率,以及高時(shí)間分辨率和高光譜分辨率。
2017年,隨著國(guó)外民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星技術(shù)水平的進(jìn)一步提高,以及民商用對(duì)地觀測(cè)應(yīng)用需求的變化,國(guó)外民商用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星體系日趨完備,系統(tǒng)規(guī)模與能力穩(wěn)步發(fā)展,應(yīng)用越來(lái)越精細(xì)。同時(shí),在應(yīng)用過(guò)程中衍生出的需求變化與精致化應(yīng)用等新需求,又推動(dòng)著新一代對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型發(fā)展??傮w上,對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星領(lǐng)域正在向系統(tǒng)能力與應(yīng)用服務(wù)相互促進(jìn)與發(fā)展的深度和諧狀態(tài)邁進(jìn)。