“中法海洋衛(wèi)星”大幅提升海洋動力環(huán)境監(jiān)測能力

2018年10月29日08：43,首顆“中法海洋衛(wèi)星”（CFOSAT－1）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征－2C運載火箭成功發(fā)射。中國國家主席習近平同法國總統(tǒng)馬克龍互致賀電，祝賀首顆“中法海洋衛(wèi)星”發(fā)射成功。

“中法海洋衛(wèi)星”是由中國和法國聯(lián)合研制的首顆用于海洋動力環(huán)境監(jiān)測的衛(wèi)星，是中國航天史上第一次同先進宇航國家開展的系統(tǒng)層面、全流程的合作。

衛(wèi)星由中國航天科技集團有限公司中國空間技術(shù)研究院所屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制。衛(wèi)星采用成熟的CAST－2000小衛(wèi)星平臺，設(shè)計壽命3年，其主要應(yīng)用目標：獲取全球海面波浪譜、海面風場、南北極海冰信息，將在海洋動力環(huán)境業(yè)務(wù)監(jiān)測、海洋災(zāi)害監(jiān)測和預報預警、海洋科學研究中發(fā)揮重要作用。

全球首臺新型體制微波散射計

“中法海洋衛(wèi)星”攜帶有2個載荷，其中一個是中方研制的微波散射計（SCAT）。這是一種新型散射計，它采用了一個寬的扇形波束方向的掃描天線，在衛(wèi)星上以35圈/10min的轉(zhuǎn)速掃描測量海洋風場，大大增加了觀測方向的數(shù)目，從而提高了海面風速和風向的反演精度。這種扇形波束掃描體制在國際上是第一次使用。散射計對海面同一區(qū)域進行多方位角測量，便可獲得與風生毛細波幅度和紋理方向有關(guān)的海面散射信息，通過數(shù)據(jù)處理進一步得到海面風速和風向信息。

全球首臺新型體制雷達波譜儀

“中法海洋衛(wèi)星”攜帶的另一個載荷是法方研制的雷達波譜儀（SWIM），是全球首臺星載海浪譜測量儀器。相較于小尺度的風生毛細波，大尺度的波浪會在海表面產(chǎn)生傾斜，傾斜海面的散射系數(shù)與平坦海面不同，不同入射角和方位角下的散射系數(shù)變化可以反映波浪的波長和傳播方向。星載波譜儀通過1個天底波束和5個旋轉(zhuǎn)掃描的小角度斜視波束，獲取不同入射角下的海面鏡面及準鏡面散射信息。天底波束可實現(xiàn)海面有效波高測量；斜視波束可獲取多方位角下海浪傾斜對散射系數(shù)的調(diào)制信息。聯(lián)合天底波束和斜視波束信息，可得到海浪方向譜數(shù)據(jù)，并通過進一步數(shù)據(jù)處理獲取波浪波長、傳播方向等海洋動力學信息。

組裝中的“中法海洋衛(wèi)星”

首次實現(xiàn)全球風浪同步觀測

“中法海洋衛(wèi)星”可以同時觀測海浪和海面風場，是我國海洋系列衛(wèi)星的重要補充，有助于進一步科學認知海洋動力環(huán)境的變化規(guī)律。借助中法海洋衛(wèi)星，可以實現(xiàn)對全球海洋表面風和浪的大面積、高精度同步觀測，進一步提升對海上航行安全、全球海洋防災(zāi)減災(zāi)、全球海洋資源調(diào)查的服務(wù)保障能力。

“中法海洋衛(wèi)星”聯(lián)合研制項目中，雙方共同研制了一套X頻段數(shù)傳系統(tǒng)，以便將觀測數(shù)據(jù)傳回地面。同時，地面數(shù)據(jù)接收中，雙方充分利用各自地面接收資源，全球接力，接收站包括加拿大因紐維克、瑞典基律納，以及中國的北京、牡丹江和海南陵水等，大幅提升數(shù)據(jù)接收效率和海洋預報的時效性。

海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球共享

正式交付使用后，“中法海洋衛(wèi)星”將在距離地球500km的軌道上24h不間斷工作，對全球的海洋動力環(huán)境，如風場和浪場等海洋狀態(tài)進行觀測，觀測數(shù)據(jù)可被兩國及世界各國科學家、預報員共享利用。

“中法海洋衛(wèi)星”通過獲取全球海浪譜、有效波高、海面風場等海洋動力參數(shù)，建立更加準確的海洋表面模型，可以更好地了解、認識和掌握海洋動力過程與變化規(guī)律，為海洋預報提供海浪譜、海面風場等多參量的初始場信息，改進海況預報及同化模型，提高對巨浪、熱帶風暴、風暴潮等災(zāi)害性海況預報的精度與時效；實現(xiàn)海浪、海面風場2種重要的海洋參數(shù)的大面積同步監(jiān)測，為海洋科學研究、全球氣候變化提供實測數(shù)據(jù)，并積累長時間序列歷史數(shù)據(jù)。

中法科學團隊將聯(lián)合全球?qū)＜遥瑢Α爸蟹êＱ笮l(wèi)星”獲取的科學數(shù)據(jù)進行共同開發(fā)和應(yīng)用，充分挖掘數(shù)據(jù)價值，提升衛(wèi)星應(yīng)用效益。

“中法海洋衛(wèi)星”研制團隊

“中法海洋衛(wèi)星”工程項目是增強中法雙方和平開發(fā)和利用外太空領(lǐng)域合作的實際行動，必將推動兩國海洋衛(wèi)星工程發(fā)展和衛(wèi)星應(yīng)用水平的提升，為兩國經(jīng)濟建設(shè)和科技發(fā)展做出新貢獻。