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        我们为什么要发射自己的碳卫星

        科技日报2016年12月16日07:34

        [摘要]不久£¬继美¡¢日之后£¬地球上空的碳卫星¡°家族¡±又会添新成员——中国将发射国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星¡£中国为什么这么需要一颗碳卫星£¿

        我们为什么要发射自己的碳卫星

        资料图£º美国OCO-2卫星

        不久£¬继美¡¢日之后£¬地球上空的碳卫星¡°家族¡±又会添新成员——中国将发射国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星¡£

        按照设计£¬在未来几年£¬它将在太空巡游£¬通过不断变换观测模式£¬完成对全球二氧化碳的监测£¬并借助模式同化技术£¬最终形成全球碳排放情况的¡°体检报告?#34180;?/P>

        其实£¬早在2010年£¬中国就开始部署并紧锣密鼓地对碳卫星项目进?#26032;?#35777;£¬并于2011年启动实施863计划¡°十二五¡±重大项目¡°全球二氧化碳监测科学试验卫星与应用示范?#34180;?/P>

        中国为什么这么需要一颗碳卫星£¿布局这步棋将对全球气候变化的监测和分析起到什么作用£¿

        摸清二氧化碳的来去¡°踪迹¡±

        气候变化一直是全世界关注的热词¡£但是£¬国际上对影响全球气候变化关键因子的连续监测和分析仍很薄弱£¬尚未形成完备的基础数据¡£

        ?#25353;?#20154;类有限的对大气二氧化碳的地面直观观测史来看£¬150年来£¬大气中的二氧化碳的浓度已经从280ppm上升到400ppm¡£这导致过去100年全球平均气温上升了约0.7摄氏度£¬由此导致灾害性天气频发¡¢强度加大¡£¡±碳卫星首席应用科学家卢乃锰告诉科技日报记者£¬目前主流观点认为£¬如果温度继续上升£¬即使此后将二氧化碳浓度减小£¬地球?#19981;?#21457;生不可逆的变化¡£

        那么£¬问题来了£º采集大气中二氧化碳浓度的相关数据£¬全球地面都设有观测点£¬为什么要发卫星£¿¡°其实地面观测的绝对精度要比卫星观测精度高£¬但地基观测不能解决全球大气?#24049;?#37327;的空间分布问题£¬更不能监测到海洋上空大气中二氧化碳的含量¡£¡±卢乃?#25506;?#32461;£¬2010年左右£¬全球的二氧化碳地面观测站点仅有200多个£¬难?#26376;?#36275;监测需求¡£

        当今碳循环科学面临的最大问题£¬就是在全球和区域尺度上无法准确获取二氧化碳通量£¨单位时间内通过单位面积的二氧化碳总量£©信息¡£所以£¬需要通过空间观测手段£¬完成对全球和区域范围内二氧化碳的测量£¬以提高人类对全球碳循环过程的理论认识£¬进而改进气候变化预测结果的可信度和稳定性¡£

        一个好汉三个帮£¬碳卫星又来了¡°中国造¡±

        正是基于上述认识£¬2009年£¬日本发射了世界首颗温?#31227;?#20307;观测卫星£¨GOSAT£©¡£同年£¬美国的碳卫星£¨OCO-1£©首次发射失败£¬后于2014年再次发射其替代者OCO-2¡£

        已有美日两颗碳卫星在前£¬中国是否还有必要自立门户£¿卢乃锰用我国气象卫星的发展历程来回应这一疑问£º¡°当初中国一穷二白£¬在我们发射气象卫星遭遇挫折的时候£¬很多人说£¬?#28909;?#21487;以免费用日本的卫星数据£¬就不要发射自己的气象卫星了£¬但从长远角度看£¬作为一个大国£¬不能依赖国外£¬必须克服困难£¬坚定地走自主发展的道路£¬这样才形成如今在气象卫星领域美国¡¢?#20998;?#21644;中国三足鼎力的局面¡£¡±

        在二氧化碳监测问题上£¬更为现实和迫切的需求是£¬中国必须拥有自主数据才能在全球气候谈判中掌握主动权¡£持家得先有账¡£国家遥感中心总工程师李加洪接受科技日报独家专访时说£¬中国政府研制并发射碳卫星£¬对全球大气中二氧化碳浓度进行动态监测£¬进而给出全球碳分布数据£¬不仅是中国应对全球气候变化采取的积极行动£¬而且也体现了负责?#26410;?#22269;的担?#34180;?/P>

        同时£¬在李加洪看来£¬?#30333;?#20840;球二氧化碳监测仅仅一两颗卫星是不够的£¬我国是第三颗£¬?#20998;?#20063;将碳卫星列入计划¡£我们希望通过这颗卫星和其他几个国家合作形成碳卫星¡®虚拟星座¡¯£¬联合观测大气二氧化碳£¬为全球气候变化提供更加丰富的监测数据?#34180;?/P>

        研制£º从心里没底到¡°跳起脚能够得着¡±

        李加洪回忆£¬早在2009年£¬根据863计划地球观测与?#24049;?#39046;域办公室的部署£¬国家遥感中心就在思考¡°十二五¡±的布局£¬对包括日本GOSAT卫星发射和美国发射失败的OCO-1等都非常关注£¬并专门咨询童庆禧院士£º¡°中国该不该搞自己的碳卫星£¿¡±得到的是坚定的肯定回答£º?#25353;?#25112;略层面必须做¡£¡±

        ¡°863地球观测与?#24049;?#39046;域专家组在前期领域战略研究工作的基础上£¬考虑¡®十二五¡¯部署哪些项目时£¬大家对发射碳卫星这件事已达成共识£¬问题是我们能否做得了和怎么做¡£¡±卢乃锰回忆¡£

        碳监测卫星是我国的空白£¬对于我国科研人员来说是一种全新的挑战£¬只能摸着石头过河¡£¡°我们刚开?#23478;?#26159;两眼一抹黑¡£这类卫星对于光学仪器的要求非常高£¬我们在元器件等各方面是否能满足需求£¿¡±卢乃锰说£¬没有人敢打包票£¬¡°在走访了全国十多个相关单位后£¬大家心里有点底了¡£¡±

        中国碳卫星还加载了真正意义上的云与气溶胶监测仪¡£李加洪解释£º¡°利用它能排除云和空气中气溶胶的影响£¬也就是解决对二氧化碳监测的¡®噪音¡¯干扰问题¡£¡±

        具体到指标设计£¬卢乃锰说£¬¡°我们在反复权衡功能¡¢精度和工?#36134;?#24179;后£¬?#33539;?#20102;合适的配置方案?#34180;?#26368;终£¬在¡°跳起脚能够得着¡±的宗旨下£¬中国的碳卫星不仅实现了各项设计指标£¬还极大地带动了我国多项相关技术的突破¡£

        ¡°863计划+航天工程¡±管理的完美联姻

        ¡°碳卫星由863计划立项£¬前期主要按照863项目管理£¬但后期工程主要以航天工程模式进行管理¡£¡±参与863计划全过程管理的李加洪介绍£¬中科院负责碳卫星工程的组织实施£¬中国气象局负责地面应用系统¡£该工程按照航天工程管理模式£¬专门成立了卫星工程总师和总?#23500;?#20004;总管理体?#25285;?#36890;过工程¡°两总¡±体?#25285;?#20351;得863项目管理和航天工程管理之间得到了有机结?#24076;?#23454;际也实现了国家科技计划中工程性项目的管理创新¡£

        ¡°该项目立项还紧密结合相关部门的需求£¬如它与中科院先导专项的碳专项紧密结?#24076;?#20063;与中科院一直推动系列科学实验卫星计划不谋而合¡£¡±李加洪说¡£

        脉冲星?#24049;„¦?#20013;国科学家要重构时空基准

        [责任编辑£ºsorazhang]
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