5月19日12時03分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭,成功將海洋二號D衛(wèi)星送入預定軌道,發(fā)射任務獲得圓滿成功,標志我國海洋動力環(huán)境衛(wèi)星迎來三星組網(wǎng)時代。新華社發(fā)
5月19日,由航天科技集團五院抓總研制的海洋二號D星,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號乙運載火箭成功發(fā)射。該衛(wèi)星的成功發(fā)射標志著我國首個海洋動力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)建成。海洋二號D星入軌后將開展全天時、全天候連續(xù)海洋動力環(huán)境監(jiān)測工作,可探測和調(diào)查海面風場、海面高度、有效波高等海洋動力環(huán)境數(shù)據(jù)。
全球組網(wǎng),覆蓋80%海洋
海洋二號D星與之前發(fā)射的海洋二號B星、C星在軌構成我國首個海洋動力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng),隨著三星組網(wǎng),全球海洋監(jiān)測的覆蓋能力達80%以上,海洋監(jiān)測的效率和精度大幅提升,達到國際領先水平。
海洋二號B星、C星、D星在不同的軌道上運行,組網(wǎng)后將使全球海洋監(jiān)測進入“小時級”時代。
海洋二號衛(wèi)星總設計師張慶君表示,曾經(jīng)單顆星20多天才能針對全球觀測一次,無法滿足我們海上運輸、大洋漁場、海洋科考、海上安全等多方面要求。而此次我國首個海洋動力環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)建成后,全球海洋觀測僅需6小時。
此外,三星組網(wǎng)后,海洋二號衛(wèi)星觀測網(wǎng)格間隔將優(yōu)于100km,滿足亞中尺度海洋現(xiàn)象觀測的要求,達到國際先進水平。與3.61億全球海洋總面積相比,其觀測精度相當于足球場上的一張報紙。
一級風都能有效捕捉
海洋二號B星、C星、D星組網(wǎng)后,具備全天時、全天候、高精度的海面風場、海面高度、有效波高、海面溫度等海洋動力環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測的能力。
海洋二號系列衛(wèi)星裝載微波散射計,可有效用于海面風力的測量,風速測量精度優(yōu)于2m/s,為臺風預報的及時性和精準度提供有力保證。
根據(jù)風力等級劃分,風速小于2m/s為一級風。也就是說,即使海面刮起一級“軟風”,也不會逃過海洋二號系列衛(wèi)星的法眼。據(jù)報道,自海洋二號系列衛(wèi)星發(fā)射以來,我國近海平均每年20余次的臺風均實現(xiàn)精準捕捉,無一漏網(wǎng)。2020年9月發(fā)射的海洋二號C星在軌運行后,成功“捕獲”19號超強臺風“天鵝”,展現(xiàn)出良好的應用效果。
海洋二號D星在軌投入使用后,將進一步增強監(jiān)測和預警能力,為我國沿海城市防災減災和全球災害監(jiān)測提供重要的保障。
海洋二號系列衛(wèi)星裝載雷達高度計,可以獲取有效波高、大洋環(huán)流、全球海浪等數(shù)據(jù)。該設備與校正輻射計配合工作,能夠及時獲取全球海洋有效波高信息,精度達到0.5米,可以有效監(jiān)測、預測災害性海浪,觀測精度達到國際領先水平。
早在十年前海洋二號A星發(fā)射后,我國就已成功實現(xiàn)全球有效波高的觀測。2012年4月11日,在印尼附近海域發(fā)生里氏8.5級地震后,我國通過海洋二號A星對地震前后海域波高進行分析,判定了“在印度洋海域不會發(fā)生海嘯”的結論。
除了測量有效波高之外,海洋二號系列衛(wèi)星裝載雷達高度計還可以精準地完成全球海面高度的測量。據(jù)衛(wèi)星設計師介紹,海洋二號D星海面高度測量精度優(yōu)于5cm,已達國際先進水平,將為全球性氣候研究提供數(shù)據(jù)支撐。
我國2011年發(fā)射的海洋二號A星具備了穩(wěn)定的海平面變化監(jiān)測能力,隨著海洋二號B星、海洋二號C星的發(fā)射實現(xiàn)了接續(xù)觀測,為全球海平面觀測貢獻了高質(zhì)量的測高數(shù)據(jù),海洋二號系列衛(wèi)星納入全球海平面的觀測應用體系。
GPS和北斗雙模數(shù)據(jù)接收
衛(wèi)星設計師介紹,自海洋二號B星開始,新增了船舶自動識別和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng),具備對全球船舶自動識別以及接收、存貯和轉發(fā)我國近海及其他海域的浮標測量數(shù)據(jù)的能力。而海洋二號D星的導航系統(tǒng)全面升級,具備GPS和北斗雙模數(shù)據(jù)接收功能,進一步實現(xiàn)導航能力的自主可控。
海洋二號B、C、D星組網(wǎng)運行后,相當于在太空中織就“天眼”,實現(xiàn)全球海面船只的位置、航向、航速精確勘測,為支持和服務全球海上定位、導航、搜救等提供重要保障。
海洋二號系列衛(wèi)星均裝載微波輻射計,可用于海面溫度測量,輔之以雷達高度計,可識別出大洋中的鋒面和中尺度渦,為探測大洋漁場分布情況等提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
據(jù)報道,自海洋二號系列衛(wèi)星在軌應用以來,多家漁業(yè)公司利用海洋二號衛(wèi)星數(shù)據(jù)在遠洋漁業(yè)上進行推廣應用,可燃油節(jié)約5%,漁獲量提高2%至3%,取得了很好的經(jīng)濟效益。據(jù)中國工程院院士蔣興偉公開報告,我國利用海洋光學衛(wèi)星、結合海洋二號系列衛(wèi)星數(shù)據(jù),可發(fā)布大洋漁場的快速預報,當前,我國已具備三大洋17個大漁場的預報能力。
D星研制周期縮短1個多月
2011年8月發(fā)射的海洋二號A星是我國首顆海洋動力環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星,載荷種類多,天線數(shù)量多,電磁環(huán)境復雜,還首次搭載了激光通信系統(tǒng),屬于當時驗證復雜度、難度都非常大的型號任務。
2012到2014年間,海洋二號A星完成了全部臺風的監(jiān)測任務,在每次臺風的生命周期中,至少對其完成一次觀測,3年共計捕獲79次臺風,為科研、業(yè)務和分析預報臺風提供了新的準確數(shù)據(jù)源。
2018年10月,海洋二號B星發(fā)射升空,接替超期服役的海洋二號A星。海洋二號B星是我國第一個海洋動力環(huán)境衛(wèi)星星座的首發(fā)星,升空后就等待C星和D星的組網(wǎng)。
基于海洋二號B星、C星研制基礎,在研制階段海洋二號D星研制團隊充分論證狀態(tài)變化,取消整星磁試驗、熱平衡試驗和分系統(tǒng)間聯(lián)試,研制周期縮短1個多月、節(jié)省成本上百萬元。
發(fā)射場階段,在海洋二號C星首次實現(xiàn)大中型遙感衛(wèi)星整星帶翼空運和取消發(fā)射場太陽翼展開的基礎上,海洋二號D星進一步實現(xiàn)了帶翼、帶天線空運。通過海洋二號C星、D星的實踐,發(fā)射場工作周期由45天壓縮至35天,對后續(xù)大中型遙感衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星流程優(yōu)化提供了良好的推廣和示范效應。