02E星入轨 太空“千里眼”再升级——揭秘资源一号卫星家族

文／操秀英 付毅飞

2021年12月26日11时11分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射5米光学02星（又称资源一号02E星）。卫星将与在轨的5米光学业务卫星组网运行，形成全球领先的业务化对地光谱探测能力，基本可实现全国陆域范围高光谱数据半年全覆盖，为推动我国自然资源卫星遥感观测从数量向质量生态转变再添利器。

资源一号02E星所在的卫星家族起源于我国首颗传输型遥感卫星资源一号01星，同时也是最为著名的“国际范儿”卫星家族。如今，这个家族已发展至第三代，加上刚刚发射成功的“新成员”共有9颗卫星，除了第二代02C星、第三代02D星和02E星，其余6颗均为中国和巴西两国合作研制。

第一代：开创传输型遥感新时代

1988年，中国和巴西两国政府正式签订合作协议，共同研制中巴地球资源卫星。历经10年，资源一号01星（又称中巴地球资源卫星）于1999年成功发射，开启了传输型遥感卫星时代，也开创了“南南合作”的典范。

在资源一号01星之前，我国遥感卫星领域处于返回式遥感时代。卫星返回地面以后，经过冲洗卫星拍摄的“胶卷”后才能获取卫星观测影像数据，而且该类卫星在轨工作时间只有10天左右，监测范围也不能满足我国大面积陆地监测的需求。资源一号01星在轨工作3年多，扫描幅宽113公里，具备对地高速实时回传功能，每年为相关部门提供100万平方公里以上的有效数据。

至2010年，中巴两国携手先后研制出了01星、02星和02B星，卫星分辨率从20米提升到2米，可支撑大比例尺国土资源动态遥感监测等重大行业应用数据，为中巴两国在资源调查、灾害监测、城镇规划等方面作出了重要贡献。

第二代：开启资源卫星业务化服务

资源一号卫星家族第二代的“星代表”是资源一号02C星，它是我国国土资源陆海监测的首颗卫星，也是资源卫星业务化服务的里程碑。

2009年前后，世界大国已开启高分辨率卫星时代，我国国土资源动态监测等重要任务的数据应用仍依赖于采购国外卫星数据。与此同时，资源一号第一代卫星在轨服役接近尾声，以最快速度制造一颗国产高分辨率国土资源卫星，已经成为当时的迫切需求。

“好、快、省”是资源一号02C星的研制目标。为了实现卫星数据“好”，研制团队为02C星装载了两台2.36米高分辨率相机、1台5米全色和10米多光谱相机，其获取数据的精度、扫描幅宽均比以前大幅提高，满足了陆地观测对高分辨率、大幅宽、多谱段的要求。此外，“快”和“省”也是重中之重，研制团队充分继承02B星的成熟技术并进行改进，同时优化技术流程，从方案论证到卫星出厂仅用20个月，创造了当时国内遥感卫星研制的第一速度。

资源一号02C星在轨运行10年，超期服役7年，累计获取数据132万余景，全球陆地有效覆盖面积7585万平方公里，在国土资源观测等领域发挥了重要作用。

第三代：打造新时期的“全能星”

为了满足新时期国土监测与调查、地矿勘探、地质环境监测等需求，资源一号第三代卫星在精细划分光谱谱段方面下功夫，实现从多谱段向高光谱转变，增强卫星捕捉光线的敏锐性。2019年，资源一号02D星成功发射，有效获取大幅宽多光谱及高光谱数据。

由于资源一号02D星在轨优异的表现，资源一号02E星也随即进入研制。研制团队致力于将这颗卫星打造成新时期的“全能星”，在02D星的基础上进行再升级，让02E星具备“看得广、能透视、热成像”三大绝技。

为了“看得广”，卫星装载了1个全色、8个多光谱谱段可见近红外相机，覆盖监测范围达到115公里，可实现大中型城市一次性全覆盖，直接作用于城市规划。“能透视”则得益于166谱段的高光谱相机，它具备层层透视的连拍能力，可根据地物辐射出的不同光线进行精准识别，一次成像产生166张携带不同颜色信息的影像，准确捕捉各类矿物质反射光信息，通过反演可推算出观测地物矿产的含量和范围。“热成像”是02E星的新功能，卫星装配长波红外相机，能够呈现地面热红外图像，好似地球的“温度计”，可对城市热岛、热力排放、高能耗工业生产等进行监测。