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高分五号(02)星大气环境探测载荷通过正样交付验收
文章来源: 闫筠君、金洁、孙真、汪世美、齐琼 发布时间: 2020-09-04

  9月2日上午,中科院合肥研究院安光所研制的高分五号(02)星的大气环境探测载荷——大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC-II)正样产品在合肥科学岛通过了航天八院环境卫星项目办组织的验收评审。至此,由安光所承担的高分五号(02)星大气环境探测载荷已全部通过验收。

  高分五号(02)卫星又名高光谱观测02星,是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025)》中的一颗业务卫星,是高分五号卫星的后续型号。该星共装载七台遥感仪器,其中四台是安光所研制的用于大气环境探测的主要载荷,分别为:大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-II)、大气主要温室气体监测仪(GMI-II)、大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC-II)和高精度偏振扫描仪(POSP)。

  大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-II)、大气主要温室气体监测仪(GMI-II)、大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC-II)为成熟产品,高精度偏振扫描仪(POSP)为新研制产品。三台成熟产品与其继承的高五01星产品相比,在性能上均有所提升。

  其中,大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-II)是用于获取紫外到可见波段的高光谱遥感产品,能实现对全球大气痕量成分分布和变化的定量监测,业务化运行后将用于国家污染减排、环境质量监管、大气成分与气候变化监测,开展污染气体、区域环境空气质量、大气成分、气候变化等高光谱遥感监测的应用示范。EMI-II的空间分辨率指标,从高分五号01星载荷EMI的48公里提高到24公里,同时保证了信噪比等关键指标不变。

  大气主要温室气体监测仪(GMI-II)是以大气中的主要温室气体二氧化碳、甲烷为探测对象,氧气A带为辅助探测对象,采用大范围扫描观测、海洋耀斑观测、星上定标等多种工作模式,获取全球周期性高光谱数据,从而反演大尺度范围的大气主要温室气体浓度信息。针对温室气体反演和数据应用的深化需求,GMI-II在高分五号01卫星载荷GMI基础上进行了优化设计,其二氧化碳主探测通道信噪比、辅助探测通道光谱带宽等关键指标得到进一步的提升和改善。

  大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC-II)能实现全球大气气溶胶和云的光学及微物理参数探测,为全球气候变迁研究及对地观测高精度大气辐射校正提供有效数据,同时实现大气细颗粒物污染监测的功能。DPC-II在高分五号01卫星载荷DPC基础上进行了优化设计,增加了多角度观测角度数、提高了空间分辨率,并可实现与新研产品高精度偏振扫描仪(POSP)的协同观测。

  高精度偏振扫描仪(POSP)是新研载荷,它采用穿轨扫描方式成像,与DPC以“偏振交火”方式联合观测。其9个谱段全部为偏振通道,并将工作谱段拓展到紫外及短波红外,同时设计了星上定标器,具备在轨偏振定标、太阳漫反射板辐射定标等功能,可获取更高精度的偏振及辐射探测数据,还能通过“偏振交火”对DPC实现精度传递。POSP可以实现气溶胶层高参数的探测反演,并与DPC联合实现近地表PM2.5污染指数的全球监测。

  四台载荷的研制工作于2018年下半年启动,2019年3月19日通过了正样设计评审,之后按照研制计划流程完成了采购、生产、调试、试验、测试等工作。其中大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-II)于2020年3月9日通过了验收评审,大气主要温室气体监测仪(GMI-II)和高精度偏振扫描仪(POSP)于2020年4月22日在上海通过了验收评审。

  据悉,高分五号(02)星发射后,将全面提升我国大气、水体、陆地的高光谱观测能力,为我国大气环境监测、水环境监测、生态环境监测以及环境监管等环境保护主体业务提供国产高光谱数据保障,并服务于国土资源、防灾减灾、农业、林业、气象等行业应用。

   

  大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC-II)正样产品交付验收会

   

  大气主要温室气体监测仪(GMI-II)正样产品交付验收会

   

  大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI-II)出所测试

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