“海洋二號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行一年多以來(lái)，完成5000多軌的探測(cè)。星上四臺(tái)微波遙感器和精密定軌設(shè)備均工作穩(wěn)定。”在近日舉行的第三屆微波遙感技術(shù)研討會(huì)上，國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心副主任、副總工程師林明森介紹了海洋二號(hào)衛(wèi)星的應(yīng)用進(jìn)展情況。

海洋二號(hào)衛(wèi)星的成功運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)成為繼美國(guó)和歐盟之后第三個(gè)具備研制和應(yīng)用綜合海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星能力的國(guó)家。

“這是我國(guó)航天微波遙感從研制走向應(yīng)用的一個(gè)典型。”中國(guó)工程院院士、中科院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員姜景山向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者介紹，我國(guó)航天微波遙感已從跟蹤模仿階段進(jìn)入到自主創(chuàng)新階段，當(dāng)前應(yīng)朝著“從研究到應(yīng)用”的發(fā)展方向，然而，其在業(yè)務(wù)化應(yīng)用方面還有困難。

從跟蹤模仿走向自主創(chuàng)新

姜景山介紹，我國(guó)微波遙感起步于上世紀(jì)70年代初，航天微波遙感則是以載人航天工程“神舟”四號(hào)飛船為平臺(tái)的多模態(tài)微波遙感器為起點(diǎn)。

此后，我國(guó)又發(fā)射了多顆微波遙感衛(wèi)星。例如，“嫦娥”一號(hào)、二號(hào)探月衛(wèi)星在國(guó)際上首次用微波探測(cè)儀從月球軌道上獲取了全月微波亮溫圖，繪制了國(guó)際上首個(gè)“微波月亮”；風(fēng)云三號(hào)用微波毫米波實(shí)施了氣象要素探測(cè)，使我國(guó)首次有了自己的微波遙感氣象數(shù)據(jù)；海洋二號(hào)衛(wèi)星是首顆以微波遙感為主載荷的海洋動(dòng)力探測(cè)衛(wèi)星。

姜景山表示，我國(guó)航天微波遙感技術(shù)的發(fā)展已形成包括前沿理論與方法研究、工程技術(shù)發(fā)展與實(shí)踐等在內(nèi)的完整科學(xué)技術(shù)體系，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全提供了先進(jìn)的科技手段。

國(guó)家空間科學(xué)中心主任助理董曉龍研究員也告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，我國(guó)航天微波遙感經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)始從跟蹤模仿走向自主創(chuàng)新。

業(yè)務(wù)化應(yīng)用亟須加強(qiáng)

反演云雨和大氣溫度、濕度廓線，提供云內(nèi)部三維溫濕度結(jié)構(gòu)信息；對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣系統(tǒng)的降水結(jié)構(gòu)及變化進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)；為有限區(qū)域數(shù)值天氣預(yù)報(bào)提供理想的初始場(chǎng)。

這是國(guó)家衛(wèi)星氣象中心副主任盧乃錳介紹的靜止軌道微波探測(cè)的主要科學(xué)目標(biāo)。盧乃錳表示，風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星探測(cè)儀器的光譜涵蓋微波波段，可以穿透大氣云雨，所以其在靜止軌道的高頻次連續(xù)觀測(cè)可有效地彌補(bǔ)極軌氣象衛(wèi)星無(wú)法有效捕捉中小尺度天氣系統(tǒng)演變的問(wèn)題。

不過(guò)，董曉龍介紹，截至目前，我國(guó)已發(fā)射的風(fēng)云三號(hào)及海洋二號(hào)衛(wèi)星雖已開(kāi)始在氣象和海洋預(yù)報(bào)中發(fā)揮作用，但仍是科研試驗(yàn)性質(zhì)的衛(wèi)星，還沒(méi)有在數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。

為此，董曉龍認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)航天微波遙感衛(wèi)星應(yīng)朝著業(yè)務(wù)化方向發(fā)展，從試驗(yàn)走向應(yīng)用，并亟須加強(qiáng)應(yīng)用模型等方面的研究。

面對(duì)差距奮起直追

“我們與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有差距。”姜景山坦言，我國(guó)航天微波遙感研究還存在對(duì)微波遙感認(rèn)識(shí)不夠全面、基礎(chǔ)器件及材料對(duì)外依賴性大、基礎(chǔ)設(shè)施不完善、基礎(chǔ)理論（含基礎(chǔ)技術(shù)）研究不夠深入等問(wèn)題。

董曉龍則介紹，目前衛(wèi)星有效載荷設(shè)備所使用的部分核心元器件，特別是微波元器件和高端大規(guī)模數(shù)字器件仍需進(jìn)口。這些“進(jìn)口”的元器件很多都是從國(guó)外工業(yè)級(jí)產(chǎn)品中篩選出來(lái)的，并不能完全達(dá)到航天應(yīng)用的要求，影響了有效載荷的性能和可靠性。“國(guó)外衛(wèi)星使用壽命一般可達(dá)到九年或十年，我們的設(shè)計(jì)壽命一般只有三年。”他說(shuō)。

其次，業(yè)內(nèi)專家還認(rèn)為，由于缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)航天微波遙感行業(yè)還出現(xiàn)了“無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)”的苗頭和低水平重復(fù)建設(shè)等問(wèn)題。

“我國(guó)目前已具備研制各種衛(wèi)星微波遙感載荷的能力，但應(yīng)加強(qiáng)載荷的功能精細(xì)化、性能精準(zhǔn)化研究，要重視面向科學(xué)應(yīng)用的微波遙感技術(shù)發(fā)展，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。”董曉龍說(shuō)。

姜景山認(rèn)為，在考慮中國(guó)空間微波遙感技術(shù)發(fā)展時(shí)，必須注意國(guó)家政策和需求、我國(guó)國(guó)情和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及國(guó)際發(fā)展水平等因素。

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2012-12-12 第1版 要聞）