海洋一号C卫星:奔向太空 凝望大海

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▲ 海洋一号C卫星发射升空

9月7日11时15分，海洋一号C卫星搭载长征二号丙运载火箭于太原卫星发射中心成功发射。卫星在轨运行稳定，状态良好。

这是我国自主研制的第三颗海洋水色水温卫星，也是我国民用空间基础设施中海洋业务卫星的首发星。该星由航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司抓总研制，主要用于获取全球海洋的海表温度，叶绿素浓度、悬浮泥沙等海洋水色水温要素，以及赤潮、极地海冰变化等信息，将为全球大洋水色水温业务化监测，中国近海海域及海岛、海岸带资源环境调查，海洋防灾减灾，海洋资源可持续利用提供数据服务，也可为气象、农业、水利等行业应用提供支持，避免和减少沿海地区的生命和财产损失，提升海洋防灾减灾能力。

作为海洋一号B卫星的后续业务化海洋水色监测卫星，海洋一号C卫星在技术上取得了重大突破，它搭载了5个有效载荷，观测精度、范围、使用寿命均有大幅提升。

▲ “海洋一号C”空间运行示意图

五种载荷各显其能

据海洋一号C卫星总指挥、总设计师王丽丽介绍，该卫星共配置有海洋水色水温扫描仪、海岸带成像仪、紫外线成像仪、星上定标光谱仪和船舶自动识别系统五大载荷，将很大程度上助力海洋事业发展。

“海洋水色水温扫描仪依然是主载荷。”王丽丽介绍，这个仪器主要用于探测叶绿素浓度、悬浮泥沙浓度和可溶性有机物等海洋水色要素，以及海面温度场。通过连续获取长时序的我国近海及全球水色水温资料，可研究和掌握海洋初级生产力分布、海洋渔业和养殖业资源状况和环境质量，为海洋生物资源合理开发与利用提供科学依据。该仪器也能为全球变化研究、海洋在全球二氧化碳循环中的作用，以及厄尔尼诺探测提供大洋水色水温资料。

有了该仪器的帮助，海洋一号C卫星可快速获取大洋渔场环境信息，实现远洋捕捞指导，显著提高我国大洋渔业的经济效益。海洋卫星遥感可提取海温、叶绿素等海洋初级生产力信息，制作金枪鱼、竹荚鱼等大洋渔场环境信息预报产品，缩短侦鱼时间，节约能源，降低成本。

该仪器幅宽更广，几乎是海洋一号A星搭载的海洋水色水温扫描仪的2倍。大幅宽使得扫描仪1天覆盖全球，并得到全球陆地和海洋的整个图像。

王丽丽解释了其中的缘由：按照太阳同步轨道，一般情况下卫星每天运行约14.5圈。如果一颗陆地卫星幅宽为60公里，它运行14.5圈后，中间会有扫描缝隙，需经过十几天的运行时间才能将缝隙补全，得到一张完整的全球图像。

海岸带成像仪作为海洋水色卫星家族的一员，是海洋一号C星上另外一台遥感载荷，对近海、海岛、海岸带进行监测，以获取海陆交互作用区域的实时数据，了解重点河口港湾的悬浮泥沙分布规律，并对海洋环境灾害进行实时监测和预警。相比海洋一号A星、B星，海洋一号C海岸带成像仪幅宽和分辨率大幅提高，同时重量、体积、功耗等指标都得到了进一步优化。

海岸带成像仪成像要兼顾海洋水色、陆地生态和极地冰川。海水的反射率低，而冰川的反射率非常高，因此，海岸带成像仪也需要很大的动态范围和很高的信噪比，才能实现对图像的分辨更加精确、清晰。比如，每年对黄河入海口的泥沙淤积程度，还有浅滩等陆地和水面连接处进行监测后，就可知道到底是陆地“吞噬”了海洋，还是海洋“吞噬”了陆地。另外还可以对近海环境污染情况进行监测。

紫外成像仪、星上定标光谱仪和船舶自动识别监测系统在海洋一号C卫星上都是首次出现。

紫外成像仪主要用于提高海洋水色水温扫描仪近岸高浑浊水体大气校正精度。“它可帮了大忙。紫外成像仪具有两个紫外谱段。海洋水色水温扫描仪及海岸带成像仪的可见光谱段在探测时得到的数值会混合气溶胶的数值。气溶胶存在于大气中，会造成海洋监测数值的不准确，紫外成像仪将反射率最高的气溶胶过滤掉，在测算数值时便可得到准确的海平面水色信息。”王丽丽说，紫外成像仪为我国首次自主研制，为大面积海上溢油等灾害的处置提供了探索性验证手段。

星上定标光谱仪主要作用是定标，相当于海洋一号C上的“质检员”。它的上面安装有定标板、漫反射板等，可在轨对太阳定标、对陆地成像，然后根据太阳光线和能量恒定的规律进行定标。通过这个标准，科研人员可等比算出它“看到”的海洋光谱辐射能量数据的正确性，从而检测到海洋水色水温扫描仪、紫外成像仪及海岸带成像仪的数据信息，并为其提供星上同步校准功能。因此，该设备下传的数据将被科研人员作为基准，判定上述三台载荷在轨期间的性能衰减情况，并通过计算得出它们实时传出数据信息的精准性，在地面应用时及时作出调整，这是海洋水色卫星独有的功能。

船舶自动识别监测系统很大程度上为船舶服务。它能识别船只、协助追踪目标、简化信息交流、提供其他辅助信息以避免碰撞发生，为海上权益维护、海洋防灾减灾和大洋渔业生产活动等提供数据服务，使航海界进入了数字时代。

▲ 海洋一号C卫星整装待发

能力提升 效益可观

王丽丽告诉记者，与A星和B星相比，海洋一号C在卫星载荷配置、性能指标和探测能力等方面有了明显改进，可以获取更稳定、精度更高的水色遥感产品，并提供全球业务化水色水温遥感产品。

我国海洋灾害十分严重，随着我国海洋产值的增加，海洋灾害造成的直接经济损失也随之增加。王丽丽举例说，我国沿海赤潮多发，尤其一些有毒赤潮给海洋生态环境健康和人民群众生命财产安全带来恶劣影响，海洋一号C卫星可有效识别和实时监测赤潮爆发的发展进程，为灾害期间的应急管理提供技术支持。

海洋一号C作为海洋水色系列卫星，所提供的水色水温遥感产品还可为渔业生产提供技术服务。通过遥感数据产品和海洋数值模型，卫星可及时预测渔业捕捞区，指导船只避开海上风险区，提高渔业生产的经济效益，并保证渔业从业人员的生命财产安全。

海洋一号C还可为海上溢油探测提供有效观测数据，并进一步提高我国近海高浑浊水体的大气校正精度，为海洋应急监测管理提供重要的数据源。

将和海洋一号D双星组网

监测目标的精确度对于海洋卫星来说十分重要。海洋一号C的高定量化遥感水色水温监测能力有了大幅提高。王丽丽告诉记者，明年我国将会发射海洋一号D卫星，和C星组成中国首个海洋民用业务卫星星座，双星进行上下午组网观测，大幅提高水色卫星全球覆盖能力，进一步提升中国海洋遥感技术水平，开启中国自然资源卫星陆海统筹发展新时代。

这两颗卫星的载荷、性能一致，海洋一号D卫星在升交点下午1点半的轨道，从南向北运行；海洋一号C卫星从北向南运行成像，经过赤道时当地时间为10时30分。明年海洋一号D入轨后，两颗卫星交叉运行，届时我国将具备对全球1天2次的水色水温监测覆盖能力。

中国工程院院士、自然资源部国家卫星海洋应用中心主任、海洋卫星地面应用系统总设计师蒋兴伟说，卫星海洋遥感技术在海洋资源、环境、减灾和科学研究方面发挥了不可替代的作用，发展海洋卫星事业是我国发展海洋经济、预警海洋灾害、维护海洋权益的迫切需要。

地球上的海洋覆盖面积达70%以上，为我们提供了97%的水资源，直到今天，这个庞大的蓝色国度，仍有很多未知的领域等待着人类去探索。

“保护海洋，保护家园”已成为广泛共识。王丽丽坚信，海洋一号卫星天地一体化观测体系将会随着我国海洋事业的发展而作出更大贡献。