记者 边雪
记者从国家航天局获悉， 11月14日6时42分，海洋盐度探测卫星由长征四号乙遥五十三运载火箭在太原卫星发射中心发射升空。运载火箭飞行正常，成功将卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，此次任务是长征系列运载火箭第545次发射。
在拥有海洋盐度探测卫星之前，我国大多采用海洋科考船或漂流浮标的形式来获取一手海洋盐度数据，数据覆盖范围和观测连续性有限，而海洋盐度探测卫星的成功发射，将为全球海洋治理、维护全球海洋环境和人类共同利益贡献中国力量。
探测卫星助力海洋强国发展
“党中央先后提出了建设海洋强国、航天强国的目标，作为航天工作者，我们有责任、有义务以航天科技助力强国建设”，五院海洋盐度探测卫星总指挥说。卫星研制团队肩负起推动海洋强国建设的使命责任，历经10余年的矢志攻坚，先后攻克了多项关键技术，使我国拥有了自主可控、高精度高连续性的全球海洋盐度数据源。
海洋盐度探测卫星是国家民用空间基础设施中的科研卫星，又称海洋四号01星。卫星配置综合孔径辐射计、主被动探测仪等载荷。发射入轨后，可填补我国高精度全球海洋盐度探测能力空白，完善我国海洋动力环境要素数据获取能力，提升我国海洋预报产品精度及质量，满足海洋环境预报、海洋生态预报、水循环监测、短期气候预测与全球气候变化研究等方面的业务需求，并兼顾土壤湿度测量，为海洋主体行业应用和农业农村、减灾、气象等相关行业应用提供支撑数据，形成应用产品能力。
海洋动力环境包括温、盐、深、风、浪、流等多种要素。其中，海洋盐度的测量是海洋探测的一大难关。目前，全球尚未有大范围连续稳定的高精度海洋盐度探测数据。
五院研制人员告诉记者，运用卫星遥感手段探测海洋盐度，主要是通过卫星获取海面微波辐射亮温数据传至地面进行反演而成，但是亮温的变化幅度很小，且探测通常受到多重因素影响，天基高精度海洋盐度探测一直是世界级难题。
亮温是衡量海面微波辐射强度的物理量，会跟随海洋盐度变化而变化，可以通过微波辐射计接收海面微波辐射信号测得。海面温度、海面粗糙度、人为信号干扰等都会影响微波辐射计测量的精准度。“为了尽可能排除各种干扰因素的影响，我们设计了多种遥感器联合探测的方法，卫星配置了综合孔径微波辐射计、主被动探测仪和频谱监测仪三类遥感载荷，能够同步测量海洋盐度各种影响要素。”卫星研制人员说。
如何“望闻问切”测量盐度？
海洋动力环境包括温、盐、深、风、浪、流等多种要素。其中，海洋盐度的测量是海洋探测的一大难关。目前，全球尚未有大范围连续稳定的高精度海洋盐度探测数据。
五院研制人员告诉记者，运用卫星遥感手段探测海洋盐度，主要是通过卫星获取海面微波辐射亮温数据传至地面进行反演而成，但是亮温的变化幅度很小，且探测通常受到多重因素影响，天基高精度海洋盐度探测一直是世界级难题。
亮温是衡量海面微波辐射强度的物理量，会跟随海洋盐度变化而变化，可以通过微波辐射计接收海面微波辐射信号测得。海面温度、海面粗糙度、人为信号干扰等都会影响微波辐射计测量的精准度。“为了尽可能排除各种干扰因素的影响，我们设计了多种遥感器联合探测的方法，卫星配置了综合孔径微波辐射计、主被动探测仪和频谱监测仪三类遥感载荷，能够同步测量海洋盐度各种影响要素。”卫星研制人员说。
据五院工作人员介绍，海洋盐度探测卫星在太空中工作时就如同一名中医对全球海洋“望闻问切”，全面地获取海洋盐度探测所需数据。
“望”即卫星站在“太空视角”登高望远，对全球海洋进行大范围的连续观测。
“闻”是海洋盐度探测卫星的重要工作，综合孔径辐射计、主被动探测仪中三个被动探测仪均可“收听”海面微波信号。其中，综合孔径辐射计选择了对于海面亮温变化更敏感、波长较长、频率较低的L波段，依托小口径天线阵列等效合成大口径天线效果的原理，如同将许多个“小耳朵”等效成一个“大耳朵”，“收听”海面“低声诉说”的亮温信息。主被动探测仪中被动探测仪由L、C、K波段三个微波辐射计组成，同样是利用综合孔径技术，其中L波段微波辐射计依然是“收听”海面“低声诉说”的亮温信息，与综合孔径辐射计探测数据互为补充；而C波段、K波段的微波辐射计则工作在频率更高的波段，主要“收听”海面“中高音”部分，这一波段的信号能够帮助实现海面温度数据的反演。
“问”则由频谱监测仪完成。由于卫星主要工作的L波段也是手机通信、北斗导航等的工作波段，因此卫星L波段微波辐射计接收到的信号常常会受到人类活动信号干扰。频谱监测仪可以固定工作在L波段，通过“收听”海面微波信号，不仅可以分辨“音色”，还能识别位置，如同询问“干扰源在何方？”，精准锁定干扰信息，帮助科研人员排除射频干扰。
“切”则是卫星唯一一个主动动作，由主被动探测仪的主动仪器——L波段微波散射计来完成。它通过向海面发射微波信号，测算信号遇到海面波浪等发生的后向散射系数，如同“伸手摸”海面的“皮肤状况”，用来探测海面粗糙度。
“卫星将海面亮温、海面温度、海面粗糙度、射频干扰等信息提供给地面站，由地面工作人员对接收到的数据进行处理，进而反演出海洋盐度信息。”卫星研制人员告诉记者，“同时，在卫星飞跃陆地上空时，也可以兼顾土壤湿度的测量，具有更广阔的应用场景。”
“海洋盐度探测卫星可以全天时、全天候获取高精度全球海洋盐度信息，在正常工作状态下，卫星可以不间断地记录观测数据，并在飞行至地面站接收范围内时将数据下传。”卫星研制人员介绍，“卫星每天可获取全球70%以上的海洋盐度数据，每3天可覆盖全球。”为了让卫星能够有充足的能源稳定工作，海洋盐度探测卫星工作轨道选择了与地球晨昏线近似重合的“晨昏轨道”，确保卫星太阳能电池板可以始终沐浴阳光，得到充足稳定的能源。
