CSA科普 | 大海到底有多“咸”，这颗卫星来尝尝

企业 2024-11-15 21:07 北京

当你站在浩瀚无垠的海边，迎面吹来带着淡淡咸味的海风，是否曾好奇，这片覆盖地球表面超过2/3的蓝色海洋，究竟蕴藏着多少盐分？

海洋盐度，这个看似简单却又充满奥秘的参数，实际上与我们的生存环境息息相关。它不仅影响着海洋生物的活动，还在渔业养殖、水资源调查等方面发挥着举足轻重的作用。

目前，我国已建设海洋动力系列业务星座，获取了海面高度、海面温度、海面风场等关键的海洋动力环境数据，但对海洋盐度的探测仍属空白。

11月14日，我国首颗海洋盐度探测卫星成功发射升空。一颗专门探测海水盐度的卫星应运而生，标志着我国在海洋盐度探测领域迈出了历史性的一步。

填补我国海洋盐度观测空白

在浩瀚的宇宙中，地球以其独特的蓝色面貌引人注目。海洋面积广阔，传统的海洋科考通过观测、漂流浮标等手段进行盐度监测，但全球仍有25%的海域缺乏盐度观测数据，难以满足行业用户在科学研究和业务应用方面的需求。

“想全面准确地了解和预示地球气候变化，必须借助卫星遥感的观测数据提高精度，从而大范围、快速地获取海洋动力信息。”航天科技集团张庆君表示。

为解决全球海洋盐度数据匮乏的问题，欧空局和美国分别于2009年和2011年发射了土壤湿度和海洋盐度卫星（SMOS）和宝瓶座卫星（Aquarius），用于海洋盐度测量。然而，据航天科技集团张欢介绍，这两颗卫星均未达到预期的0.1‰高精度海洋盐度探测要求。

中国的遥感卫星技术发展至今，已经逐渐达到与世界先进水平并轨发展的程度。在没有成功先例可循的情况下，航天科技集团五院研制团队只能依靠自身的力量，在“未知之境”一步步摸索和突破。

海洋盐度探测卫星研制团队的核心成员，大多曾参与过海洋二号系列卫星的研制工作。在研制海洋二号卫星的过程中，他们曾攻克了整星电磁兼容性、主被动联合探测以及微波辐射计海洋遥感等关键技术问题。海洋二号卫星实现了对海面高度、温度和风场这几大要素进行探测，却未能解决对海洋盐度高精度探测的迫切需求，这也成为海洋二号研制人员心中的一大遗憾。

自那时起，研制团队便开始构想“海盐”卫星的雏形，致力于填补这一技术空白，为全球的海洋观测和研究贡献中国智慧。

十年蛰伏打造全球首创探测体制

早在2014年，五院卫星研制团队便开启了海洋盐度探测卫星的预研工作。经过对国内外相关经验的深入分析，研制团队基于自身的技术积累，决定采取一种创新性的技术路线——主被动联合探测方式。这种方式以L波段的综合孔径辐射计探测为主，同时辅以C、K辐射计和L波段的散射计进行联合探测，从而实现多要素的协同探测。

2015年，海洋盐度探测卫星被纳入《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》。

根据规划，海洋遥感卫星将按照海洋水色卫星、海洋动力卫星、海洋监测卫星3个系列发展。海洋盐度探测卫星将作为海洋动力卫星系列中的1颗科研卫星，用于获取全球海洋盐度信息。

经过数年的努力，2020年11月，五院对海洋盐度探测卫星的工程研制终于获得了国家国防科技工业局的立项批复。这标志着海洋盐度探测卫星将正式成为海洋动力环境系列卫星的组成部分，补充海洋动力环境的探测要素，为海洋环境预报、中尺度海洋环境信息的提取提供更加全面的服务。

从最初的规划到先期技术攻关，再到为期4年的工程研制，为了将海洋盐度的探测技术牢牢掌握在自己手中，研制团队默默耕耘10余年。如今，他们终于迎来了胜利的曙光。

作为我国首颗用于获取全球海洋盐度信息的遥感卫星，这颗海洋盐度探测卫星采用了全球首创的“一维＋二维综合孔径主被动联合探测体制”。这种体制能够全天时、全天候获取高精度全球海洋盐度信息，3天可实现全球覆盖，探测精度可达0.1‰，处于国际领先水平。

“这一探测体制的开创性突破，不仅源于我们在微波仪器频段方面的长期积累，更是研制团队勇于创新、敢于担当的有力体现。”张庆君说。

一专多能提供精准全面的海洋数据

随着我国首颗海洋盐度探测卫星的成功升空，这颗“科研星”的应用潜力也备受关注。“海洋盐度探测卫星投入使用后，将进一步完善我国海洋动力环境的自主监测能力，提供全球范围的海洋盐度数据，为我国海洋、减灾、农业、气象等领域提供重要的数据支撑。”张欢表示。

在完成海洋盐度探测这一“主业”之余，这颗卫星还可以从事观测土壤湿度的“副业”。张庆君补充道，土壤湿度与海洋盐度都与农业生产息息相关。将土壤湿度纳入观测任务，不仅能够有效提高卫星的利用效率，还将为农业生产提供重要的决策依据。

在气象预报领域，卫星获取的高精度海洋盐度数据同样发挥着重要的作用。这些数据将有助于提升海洋灾害的监测与预报能力，为防灾减灾提供有力支持。同时，长时间的海洋盐度数据积累，还将进一步提升中长期气候预报的准确性，增强我国在全球气候变化研究中的影响力和话语权。

作为一颗科研卫星，海洋盐度探测卫星的首要任务是完成高精度探测需求，填补我国海洋动力环境中欠缺的盐度要素。张欢向记者介绍，该卫星还首次在我国天基平台上使用了综合孔径的被动微波遥感探测技术，这一创新尝试将有力推动航天和海洋相关行业的技术发展，为今后各类遥感探测任务增加了一个“可选项”。

张庆君透露，根据“科研星”的在轨表现，后续将陆续推进“业务星”的研制计划，以进一步提高海洋盐度探测能力，满足各行业的用星需求。此外，海洋盐度探测卫星将与海洋二号卫星实现在轨联动，共同完成对海洋“温、盐、深、风、浪、流”这几大要素的全方位探测工作，进一步完善我国自主海洋动力环境要素探测能力。

随着“海盐”卫星的成功发射，我们期待着它能为世人破译更多深藏于这颗蓝色星球的奥秘，为人类探索海洋、保护海洋、利用海洋提供更加精准、全面的数据支持。

来源/中国航天报

编辑/穆檀

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