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本文介绍了中国科学院上海技术物理研究所团队在星载高光谱成像技术领域的杰出成就,包括获得杰出科学成就奖、突破技术难题、实现国际领先等。同时,文章还展望了该技术的未来应用前景和商业航天领域的合作计划。

隆冬时节,中国科学院上海技术物理研究所的“星载高光谱成像实验室”内却洋溢着热烈的气氛。新春佳节的临近增添了一份喜庆,而更重要的是,该团队近日荣获了2024年度中国科学院杰出科学成就奖,为这份喜悦增添了厚重的分量。

在距离地球705公里的太空轨道上,有一颗拥有“火眼金睛”般能力的卫星,它以惊人的速度扫描地球,其视野之广、探测之精,相当于330台传统相机与2000台传统光谱仪的结合。这颗卫星的甲烷探测能力尤为突出,被誉为“天基甲烷探测的极限”,赢得了国际同行的广泛赞誉。

回溯这段科研历程,仿佛是一部充满挑战与奋斗的史诗。二十年前,当美国发射世界首颗对地遥感高光谱卫星时,中国遥感人深感使命重大。刘银年研究员,这位年轻有为的科学家,带领他的团队,以“初生牛犊不怕虎”的精神,提出了“两宽五高”的自主技术指标,立志打造超越国际水平的星载高光谱成像技术。

面对技术起步落后国外十年的困境,刘银年团队没有退缩,而是选择了迎难而上。他们摒弃了模仿跟踪的模式,转而致力于打造自主的指标体系。经过无数次的试验与摸索,团队积累了一整套完全自主知识产权的高光谱成像关键新方法、新结构、新部件,形成了5000多份技术报告和4万多份图纸,这些图纸排开足足有数十米长,见证了团队的不懈努力。

2018年5月,高分五号卫星搭载着这台高光谱相机成功升空。这台相机以每秒7公里的速度扫过宽幅达60公里的地面,其获取的数据能力相当于330台传统相机和2000台传统光谱仪的总和。它不仅在矿产资源调查中发挥了巨大作用,还助力我国在碳盘点工作中掌握了话语权。利用高分五号高光谱相机数据,国际科研团队联合开展甲烷排放监测研究工作,探测精度高达63ppb,比国外最新高光谱相机高出一倍,这一成果让世界瞩目。

尽管已经取得了如此显著的成就,但刘银年团队并未满足。他们深知,科学研究没有尽头,领先并不意味着可以“躺平”。因此,团队继续不断改进技术,后续又有四台相机搭载到资源系列和高五系列卫星上,在太空实现在轨组网观测。现在,它们每过一周,就能完成一次对我国全境的扫描,为我国的资源勘探、环境监测等领域提供了强有力的支持。

此外,实验室团队还与上海航天有关单位携手合作,面向“商业航天行动计划”,承接国际商业项目。他们计划利用遥感大数据赋能星网,将由此产生的新手段、新应用深入各行各业,为我国的航天事业和商业航天领域注入新的活力。

在刘银年看来,攀登科技高峰是一种持续的热爱和投入。他自嘲自己是“711研究员”,常常工作到深夜才回家。但正是这份对科研的执着和热爱,让他和团队在星载高光谱成像技术领域取得了举世瞩目的成就。未来,他们将继续前行,不断突破自我,为我国的航天事业和商业航天领域作出更大的贡献。

实验室工作场景

(文章来源:上观新闻)