星天地

　　月基观测与普通星载观测成像条带比较。 中科院遥感和数字地球所提供

　　第9届亚太遥感大会10月13日在北京召开。中科院遥感与数字地球研究所所长郭华东院士在会上提出全球变化科学卫星新方案，包括由6颗卫星组成的全球变化系列科学卫星和月基对地观测平台。

　　发达国家纷纷部署全球变化科学卫星计划

　　郭华东介绍，空间对地观测技术具有宏观、快速、准确的特点，是全球变化观测的一种关键技术手段。在全球气候观测系统提出的50个关键气候变化变量中，有28个依赖于卫星观测。

　　对地观测卫星主要分为两类：一类为气象卫星、海洋卫星、资源卫星等业务卫星，另一类为服务于地球科学包括用于研究全球变化的科学卫星。目前，全球已发射对地观测卫星200余颗。其中，全球变化科学卫星约25颗，在轨运行的约13颗。随着研究的深入，美国、日本等又规划了新的全球变化科学卫星计划。据统计，至2030年全球将发射近30颗全球变化科学卫星。

　　据来自美国航空航天局的乔治·科马教授介绍，美国航空航天局已经启动“未来地球科学观测计划”，将在资源环境、气候变化、地质地壳运动等方面加深人类对地球的认知。

　　我国提出“6颗科学卫星”方案

　　我国近年来发射了系列对地观测卫星，基本建成了相对稳定的对地观测体系。但截至目前，还缺乏专门用于全球变化科学研究的卫星。郭华东说：“加强全球变化观测是一个长期、系统的工程，考虑到全球环境变化研究中各关键因子的优先性和重要性，我们提出了全球变化系列科学卫星构想方案，首批包括6颗卫星。”

　　这6颗科学卫星分别是：大气碳卫星、森林生物量卫星、夜间光卫星、气溶胶卫星、冰川卫星、海洋盐度卫星。

　　总体来看，这6颗卫星既考虑到碳循环、水循环、能量循环等全球变化研究重大问题的需求，也考虑到我国在全球变化中对自主的空间观测数据的需求，同时与国际一些全球变化科学卫星有很强的互补性。

　　设想建立月球对地观测平台

　　郭华东提出了月基对地观测用于全球变化研究的设想，即“全球变化月基观测”，其内涵是在月球上布设传感器，利用月球作为对地观测平台，对全球尺度的科学现象进行研究。

　　科学家研究表明，星—机—地观测平台只能对地球上有限区域的科学现象进行短暂观测，难以满足全球变化研究中全球尺度、周期性动态变化的要求。“月球是地球唯一的自然卫星，月球表面处于超高真空状态，有一面总是朝向地球，既能满足对地球上的同一地区进行长时段、可变视角的快速观测，也能同时观测到地球半球的全景，稳定性也是一大优势。由于其观测高度的特殊性，月基对地观测为大尺度地球科学现象的新认识带来可能。”

　　月基观测目前还处于理论研究阶段。郭华东介绍，全球变化月基观测的科学目标是要研究月基对地观测的方法体系，确定适合于月基对地观测的科学现象及相应的仪器参数及观测方式，希望能早日建立月基对地观测系统。

（原载于《光明日报》 2014-10-14 06版）