在太空“看海”,我国首个海洋动力环境监测网再添新成员

问AI · 海洋二号E星如何突破近岸观测盲区?

每年伏季休渔期结束

渔船就会从各港口驶向“深蓝”

数十年前

渔民出海只能凭经验判断鱼群踪迹

如今通过一份精准的渔情预报便可快速锁定鱼群位置

而这份预报背后的核心数据

就来自数百公里轨道上的海洋二号系列卫星


近日,由航天科技集团五院遥感卫星总体部研制的海洋二号E卫星,在长征四号乙运载火箭托举下,于酒泉卫星发射中心成功发射。E星入轨后,接替2018年发射的海洋二号B星,与在轨运行的海洋二号C星、D星等组网运行,开启我国海洋动力环境卫星星座二期工程的新篇章,确保我国海洋动力环境监测业务连续、稳定运行。


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近岸观测难题迎来突破


作为我国首个专门用于海洋动力环境监测的卫星系统,十余年来,海洋二号系列卫星始终坚守在服务海洋强国建设的第一线。从A卫星的首次突破,到B、C、D卫星组网运行,再到如今E卫星的成功发射,海洋二号系列卫星正以“全天候、全天时、高精度”的观测能力,为国家海洋防灾减灾、资源开发、海上安全及海洋科学研究提供着坚实的“中国数据”。


低轨卫星的组网数量,直接决定海洋观测的重访效率。2018年发射的海洋二号B星作为首颗业务星,在轨服役时长早已超出设计寿命,持续稳定的数据供给面临断档风险。E星的无缝接替,首先保证了海洋监测业务的运行。但E星的价值远不止“接力”,它还突破了近岸观测难题。


长期以来,陆地杂波持续干扰卫星雷达高度计,导致离岸2至20公里的近岸海域长期存在观测盲区。而这片区域,恰恰是滨海旅游、近海养殖、港口航运高度集中的区域,也是我国海洋经济活动最密集的核心地带。E星搭载了雷达高度计、微波散射计、微波辐射计和校正辐射计等主要微波遥感载荷,可精准采集海面高度、有效波高、海面风场、海表温度等海洋动力环境数据,为海洋天气预报、厄尔尼诺等全球气候研究提供了重要依据。


近岸海域也是红树林、海草床、盐沼等滨海湿地生态系统的核心分布区。补上近岸海洋动力观测的空白,也可为红树林常态化巡查、长期生态监测等提供太空数据支撑,助力滨海湿地从粗放看护向精准管护的转型升级。


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从“大海捞针”到“按图索骥”


一份标注着海温、海浪等动力数据的渔情预报,究竟是如何帮助渔民找到鱼群的?


其实,海洋动力卫星并不能直接“看见”鱼群,而是利用鱼类“逐饵料而动、逐适温而居”的生存规律,通过观测驱动鱼群聚集的海洋物理环境与动力过程,间接定位潜在渔场。


水温是决定鱼类活动范围的基本前提,绝大多数经济鱼类都有专属的“温度偏好”,而鱼群具体在哪里,还要看“食物”的分布。浮游生物作为海洋食物链的基础,其丰度与分布受海流、温度、风场、涡旋等动力过程控制。冷暖洋流交汇之处,海水会持续向上翻涌,底层富含营养盐的海水会被带到表层,催生浮游植物的快速生长,形成天然索饵场。追逐饵料而来的小型鱼虾,又会吸引鱿鱼、金枪鱼等经济鱼类在此大量聚集。


这些海温、海流的微小变化,都被海洋动力卫星“尽收眼底”。渔业部门会将海风、浪高、风速等海洋动力环境卫星数据与海洋水色卫星、浮标数据整合分析,计算出潜在渔场分布图,通过渔业协会、船载终端、手机APP向渔民发布。


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织一张“太空安全网”


随着卫星载荷能力持续提升,海洋二号系列卫星已发展成为我国维护海洋权益、参与全球海洋治理的重要太空支点此前,广袤的远洋一直是船舶监管的盲区。


自海洋二号B卫星起,卫星增加了船舶自动识别系统(AIS),可以不间断地获取船舶的位置、航速和呼号等信息,相当于“船舶电子身份证+海上交通广播”,打破了传统岸基AIS只能获取离岸60公里范围内船舶信息的局限性,为全球海洋船只织起一张“透明安全网”,可以更好地保障海上生命安全、提高航行的安全性。


在海啸预警领域,海洋二号系列卫星测量的海面高度数据,还可以精确地反演海底地形。结合有效波高观测数据,有关部门可以判断是否会发生海啸。在海啸来临时,这些数据可以帮助推演海啸抵达沿岸的时间、波及强度,有效提高海啸的预警能力。


在遥远的极地,海洋二号系列卫星同样发挥着重要作用。海冰的消长、风场的变化,直接影响着科考航线的安全与极地生态的稳定。依托海洋二号系列卫星持续的观测数据,科研人员则可以长期监测极地海冰分布与环境变化,为科考船队规划安全航线,支撑极地气候与生态长期研究。


党的十八大以来,习近平总书记高度重视海洋,多次强调“要进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋”,“建设海洋强国”。多年来,卫星研制人员勇担航天强国建设与海洋强国建设使命,不断创新技术,让海洋二号系列卫星更好地服务经济社会发展。此次发射的海洋二号E卫星延续了高效综合探测思路,并对载荷技术进行了升级,大幅提升了卫星在近岸海域的观测能力。


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来源/中国航天报、中国的航天等

编辑/谢辰