太空攝影添利器 一眼看遍北京城

赤橙黃綠青藍紫，誰持彩練當空舞——一首《菩薩蠻·大柏地》，將色彩的繽紛斑斕寫得淋漓盡致。然而在科學領域，傳統的顏色概念已被顛覆——物體的顏色並不是其自身的屬性，而是吸收和反射光的結果。

比如，紅色的物體就是吸收了白光中其他的顏色光，才反射形成人們眼中的紅色。不同物體的反射光不同，同一物體不同狀態的反射光也不同，因此物體反射出的不同顏色光，藴藏着豐富的信息，等待人們去發現。

9月12日，我國自主研製的5米光學衞星成功發射，這顆又名“資源一號02D”的衞星，正是帶着這樣的使命奔向太空，將不同顏色光的信息拍攝成各式各樣的“攝影作品”，作為指導人類觀測地球的指南。

據航天科技集團五院5米光學衞星項目經理李一凡介紹，5米光學衞星將工作在778公里高度的太陽同步軌道，其攜帶可見近紅外相機幅寬達115公里，可以實現大中型城市一次性全覆蓋，可以説一眼就能看遍北京主城區，街道、建築、車輛、山地水系、地貌形態等均清晰可見。

與“嫦娥”“北斗”“神舟”這些馳名中外的航天器名稱相比，5米光學衞星這個名字顯得有些“實在”，它的特點幾乎都體現在名字裏了——分辨率優於5米、光學遙感。而正是這顆“實在”星，不僅能將宏觀景象、微觀細節盡收眼底，看到神奇的光影世界，還能對觀測目標層層剖析，以此服務於國計民生。

農用地、商業用地、建設用地、旅遊用地、居民住宅地，國土資源都有着自己獨特的“户口”。相較於傳統的管理方法，通過衞星進行宏觀把控具有直觀、高效、時效性強等特點。

焦平面是5米光學衞星相機光機主體的重要部分。據航天科技集團五院508所相機技術負責人於生全説，這台可見近紅外相機譜段數多達9個，研製團隊採用了雙通道多譜段高集成焦平面技術，兩個通道分別用五色和四色探測器成像。這使得該相機可以獲取以往2台相機才能獲取的景物信息。

明礬石、高嶺石、白雲母、玉髓……地底的礦產成分錯綜複雜。而5米光學衞星攜帶的166譜段高光譜相機，可以將它們層層分解。換句話説，這台相機一次成像將產生166張攜帶不同顏色信息的照片，準確捕捉各類礦物質反射的光信息，通過反演計算，能夠推算出礦產的含量和覆蓋範圍。

從某種程度上説，這些照片合成之後堪稱一張張“藏寶圖”。

要實現一次166張照片連拍，需要數據存儲和傳輸能力作保障。航天科技集團五院5米光學衞星副總設計師韓波介紹，星上提供每秒900兆的數據傳輸，以及2T的數據存儲能力，同時採用第三代高速數據傳輸產品和雙點波束天線提升數據下行能力，助力衞星在軌高效穩定運行。

除了宏觀的廣角攝影，5米光學衞星也可以將鏡頭聚焦微觀事物。以農作物種植為例，遙感數據不僅能顯示種植面積、畝產信息，還能區別該農作物的不同種類和不斷生長階段，實現生長的全流程監控。

李一凡表示，5米光學衞星的重訪週期最快可在3天以內，針對填海造陸、退耕還林等變化較快的目標，還具備持續觀測能力。同時衞星採用三軸穩定對地定向控制模式，具備偏航定標能力，即使觀測目標不在鏡頭正下方，也能迅速調整姿態，可以説是“指哪拍哪”。

5米光學衞星的成功發射，為人類打開了一個多彩的世界。可以期待的是，未來一幅幅的衞星圖像在不同的應用場景中綻放光芒，創造無限可能。

而隨着星空地一體化體系的建設，衞星、無人機、地基監測手段將實現通力合作，遙感衞星應用將進一步從宏觀走向微觀，改變人們的日常生活，人類也將對腳下的星球產生全新的認識。