資源衛星幫人類管好地球 能尋礦產預報地震
中巴資源衛星即將升空7月30日,中國國家航天局在北京舉行中巴資源衛星02號星出廠審定會,在會上國家航天局官員將正式宣布,中國與巴西聯合研制的資源衛星02號星將按計劃于近期發射升空。由于4年前我國發射的第一顆資源衛星已為我國經濟建設和社會發展做出重要貢獻,因此中國航天人對性能更為先進的資源衛星02號星也寄予很大的希望。
資源衛星有什么用
衛星研制是一項需要耗費巨資的工程,那么花這么多錢研制資源衛星究竟有什么用呢?中國資源衛星應用中心的王志民主任告訴記者,資源衛星有兩大功能:其一是對自然資源的勘探,其二是進行環境監測與災害預測。資源衛星搭載的儀器主要是CCD相機和各種波段的紅外掃描儀,其中CCD相機用于拍攝可見光波段的照片,可用于對農作物生長和地球環境進行監測。衛星上的短波紅外掃描儀可以對不同巖層的成分進行區分,主要用于探礦和地質研究等。熱紅外掃描儀可用于森林防火、水污染監測、城市熱環境探測和地震預測等方面。
資源衛星最重要的應用之一是探礦,在沒有資源衛星之前,人類尋找礦產資源的方法只能靠到處取樣分析地質構造和巖層分布來尋找礦苗,地質勘探人員不得不長年在野外風餐露宿。資源衛星出現之后,情況就不同了,由于通常蘊藏礦產的地方都是地質斷裂的交接處,而資源衛星照片可以清楚地顯示出地質斷裂,這樣人們只需在辦公室的電腦旁分析衛星照片就可以劃定可能蘊藏礦藏的大致區域。說到這里,王志民研究員將一張新疆地區的衛星遙感照片放到了記者面前,“你看,這上面大大小小的條紋就是地質斷裂,根據各個斷裂交錯方向的不同,可以分為向斜和背斜兩種曲線,其中向斜內很有可能蘊藏煤礦等礦產,而背斜內常常可以發現石油”。在圈定可能蘊藏礦產的范圍之后,再派地質勘探隊員到這些地方作進一步探查,不但能夠減輕勘探人員勞動強度和節約勘探經費,還能夠大大縮短探礦時間。一般來說,傳統方法探明一處礦產往往要用4—5年時間,而現在利用資源衛星探礦只需要1—2年。借助資源衛星的幫助,人類探礦的效率可以提高5—17倍。
農作物病蟲害防治也是資源衛星的一大功能。在遭受病蟲害初期,農作物外觀并不會有明顯變化,但是農作物本身發出的輻射量會大大減少,表面溫度也會隨之降低。這種變化人的肉眼是無法觀察到的,但是資源衛星的紅外傳感器卻可以清楚發現。在衛星圖像上,健康的植被往往呈鮮紅色,而長勢比較弱的植被顏色比較淺,這樣,通過分析衛星照片,人們就可以提前一個生長期(7—20天)發現病蟲害,及時采取防治措施,最大限度減少農民的損失。
據統計,資源衛星每年僅給小麥一種作物帶來的直接效益就高達10億元人民幣。
資源衛星在環境監測中也能大顯身手,衛星發回的各種圖像可以非常直觀地顯示出大氣、水體以及城市環境的狀況。王志民研究員指著衛星圖像上的一個湖泊說:“正常的水體在衛星照片上呈藍黑色,當水體出現污染時,水面上就會出現淺色的條紋,對比非常明顯,但是在地面上就不會看得這么清楚。”
預防自然災害同樣是資源衛星的長項。比如在發生強烈地震之前,通常地表溫度會升高2—3度,通過資源衛星對地面的探測并結合對地質構造的分析,就有可能在地震前3—5天發出預報,從而避免重大人員傷亡。王志民研究員告訴記者,統計表明,在資源衛星上投入1億美元,收回的經濟與社會效益可高達16億美元左右。
世界資源衛星發展情況
世界上第一顆地球資源遙感衛星是美國于1972年發射的陸地衛星一號。在陸地一號發射后的幾年內,美國軍方和民間廣泛應用了陸地衛星一號發回的遙感信息并獲得了巨大收益。陸地一號衛星的成功使得世界各國認識到利用資源衛星尋找、開發、利用和管理地球資源是一種非常有效的手段,于是紛紛開始研制自己的地球資源衛星。在美國之后,俄羅斯、法國、印度、日本和加拿大等國的資源衛星先后進入太空。
中巴地球資源衛星總設計師陳欽楠研究員告訴記者,目前正在太空中運行的各種資源衛星數量共有30多顆,這些衛星大致可以分為兩類,即公益性資源衛星和商業性資源衛星。公益性資源衛星圖像分辨率一般在20米以上,目前世界各國研制成功的資源衛星大部分都屬于這種類型,陳欽楠認為公益性資源衛星發展趨勢是向著高分辨率、多傳感器和短重復周期方向發展,今后的公益性資源衛星的性能與商業性資源衛星的差別將越來越小。
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