【行業(yè)新聞】譜寫(xiě)空間紅外光電技術(shù)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)篇章
11月15日凌晨,我國(guó)成功發(fā)射風(fēng)云三號(hào)D星。星上搭載的兩臺(tái)核心光學(xué)儀器——中分辨率光譜成像儀Ⅱ型和全新研制的紅外高光譜大氣探測(cè)儀,由中科院上海技術(shù)物理研究所承擔(dān)研制。作為風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星家族的新成員,風(fēng)云三號(hào)D衛(wèi)星將與2013年9月發(fā)射成功的風(fēng)云三號(hào)C衛(wèi)星共同組網(wǎng),強(qiáng)化我國(guó)極軌氣象衛(wèi)星上、下午星組網(wǎng)觀測(cè)的業(yè)務(wù)布局。
歷來(lái)推崇“實(shí)干見(jiàn)物”的上海技物所人,堅(jiān)守初心,御風(fēng)前行,為在世界舞臺(tái)上更好地譜寫(xiě)我國(guó)空間紅外光電技術(shù)的強(qiáng)國(guó)新篇章不斷奮勇前行。
光譜成像儀媲美全球最強(qiáng)
中分辨率光譜成像儀Ⅱ型是D星搭載的核心光學(xué)儀器,可與美國(guó)最新發(fā)射的聯(lián)合極軌氣象衛(wèi)星的成像儀器相媲美,有望成為國(guó)際上最先進(jìn)的寬幅成像遙感儀器之一。該載荷是在風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星前3顆星配置的兩臺(tái)成像儀器——掃描輻射計(jì)和中分辨率光譜成像儀的基礎(chǔ)上升級(jí)而來(lái),相較原有的光譜成像儀新增了6個(gè)紅外通道,更重要的是新增了地面分辨率可以達(dá)到250米的紅外分裂窗通道,儀器定標(biāo)精度和探測(cè)靈敏度指標(biāo)全面提高。
研制團(tuán)隊(duì)在高靈敏度探測(cè)、全譜段星上實(shí)時(shí)定標(biāo)提高定量化性能、多光路低溫光校等技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了新的創(chuàng)新和進(jìn)步,載荷可以通過(guò)250米可見(jiàn)光近紅外通道每日無(wú)縫隙獲取全球真彩色遙感圖像,并可成為世界上首臺(tái)獲取全球250米分辨率長(zhǎng)波紅外分裂窗區(qū)資料的成像儀器。
這一技術(shù)提升可以實(shí)現(xiàn)云、氣溶膠、水汽、陸地表面特性、海洋水色等大氣、陸地、海洋參量的高精度定量反演,為我國(guó)生態(tài)治理與恢復(fù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)提供科學(xué)支持,為全球生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害監(jiān)測(cè)和氣候評(píng)估提供中國(guó)觀測(cè)方案。
大氣“CT機(jī)” 接近國(guó)際先進(jìn)
紅外高光譜大氣探測(cè)儀為D星首次配置的光學(xué)載荷。它的“新”主要體現(xiàn)在:采用目前國(guó)際最先進(jìn)的動(dòng)鏡式傅里葉干涉探測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)地氣系統(tǒng)的高光譜分辨率紅外觀測(cè)。通過(guò)60毫米有效大口徑、每秒4輻的快速光譜探測(cè),探測(cè)儀可以在3.92微米到15.38微米紅外光譜波段范圍的1370個(gè)通道均實(shí)現(xiàn)0.625波數(shù)的探測(cè)能力,對(duì)大氣進(jìn)行分層精細(xì)觀測(cè)。該性能可使我國(guó)大氣溫度和大氣濕度廓線反演精度在現(xiàn)基礎(chǔ)上提高 1倍以上,接近國(guó)際先進(jìn)水平。
研制團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)中波波段銻化銦材料光伏探測(cè)器的高性能航天應(yīng)用。同時(shí),紅外全光路熱控和輻射控制、200K的低溫光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用能顯著提升儀器性能,并通過(guò)基于儀器模型開(kāi)展高精度輻射和光譜定標(biāo),實(shí)現(xiàn)儀器研制和用戶預(yù)處理的協(xié)同研究,有效提升儀器定量化水平。
目前,我國(guó)極軌氣象衛(wèi)星和靜止軌道氣象衛(wèi)星都已實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代,上海技術(shù)物理研究所在氣象衛(wèi)星光學(xué)載荷研制能力上的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,已使我國(guó)成為世界上唯一在高低軌同時(shí)具備多通道成像和高光譜大氣垂直探測(cè)能力的國(guó)家,使我國(guó)的氣象科技躋身世界一流。
(原標(biāo)題:譜寫(xiě)空間紅外光電技術(shù)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)篇章 --風(fēng)云三號(hào)D星兩臺(tái)核心光學(xué)儀器出自上海技物所)
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