张兴赢委员:统筹对地观测计划 实现效益最大化
2018-03-20 17:38:00 来源:人民网

根据统计,2016年,我国卫星发射数量位居世界第一,2017年也位列前三。其中,“风云”“海洋”“资源”“遥感”“天绘”等对地遥感卫星家族百花齐放。

但若从公众认知和感受的角度来说,却发现一个现象:各系列卫星发射消息多,相较之下卫星落地应用的消息则明显较少。这背后的原因,可能是当前我国对地遥感卫星未能真正“飞入寻常百姓家”。

作为我国民用对地观测卫星中起步最早、发展最快,也最国际化的“风云”系列气象卫星,经过几十年的发展,卫星工程技术和资料的质量已达到国际水准,但是在卫星资料的应用上还明显落后于发达国家。而近年来我国快速发展的其他民用卫星系列,在资料应用上发挥的效益就更有限了。

从科学上来看,一颗遥感卫星发挥的效益,真的能“值回本”吗?就拿当前公众最熟悉的气象卫星来看:首先,它能够通过监测台风、暴雨、沙尘暴等灾害性天气,发出预警,减少经济损失和人员伤亡。同时,它更有激发经济活力方面的无限潜力,比如当远洋轮在海上遭遇大雾,选择原地等待还是绕雾前行?——遥感卫星海雾监测数据就可以提供成本最低的方案。印尼、日本等国火山喷发,许多航班被迫取消——遥感卫星可使用火山灰监测数据为飞机“定制”空中穿行线路。这都可以证明,值回成本,非不能也。

那么,如何才能让这些最美“星座”,交出一份“用最小成本做最大事情”的满意答卷呢?

先论单颗卫星:当前,不少遥感卫星发射到太空,却因为数据应用挖掘技术尚未开发好,而要等待一段较长的“空窗期”;待组织力量进行技术攻关后,又发现产品质量还有所欠缺。几番纠结,卫星在天上十分有限的工龄已耗去许多。

美国曾于2014年发射了世界第二颗二氧化碳监测卫星OCO-2,并于发射后短短几个月就交出首张全球大气二氧化碳分布图,如今在天上稳定运行近4年,全球科学家使用其数据产生了很多应用成果。其实,早在卫星发射十多年前,这颗卫星的用户就通过复杂的科学运算,研究确定了要实现应用目标需要什么样的数据,并以此倒推卫星、载荷的科学设计指标,并同步进行数据应用处理技术开发。功夫花在前,才有了后面卫星的高效应用。

他山之石,可以攻玉。如果不想再让卫星有“时不我与的哀愁”,就需要转变当前卫星投资重工程建设、轻资料应用的观念,加强对卫星需求的科学论证和卫星资料的应用预研;同时,建立科学合理的卫星效益评估体系,确保发挥卫星高投入产出比的优势,让卫星在有限生命中发出最亮的光芒。

同时,也要防止不同系列遥感卫星各自为战、追求大而全。如果从单颗卫星来看,华丽的配置确实显得“高大上”;但若把各系列卫星看成一个“团队”,从整体效果来看,则不尽然。

我们以目标导向重新审视一下这个问题。以二氧化碳监测为例,要监测大气二氧化碳的浓度,除了需要一台监测二氧化碳的载荷,还需要有云和气溶胶的监测数据作为辅助数据。那么,以二氧化碳为监测目标的卫星,是否都需要配置齐全才最好呢?实际上,由于气象卫星上已经有足够强大的云和气溶胶监测的载荷,只要在设计二氧化碳监测卫星轨道时与已有气象卫星科学接轨,形成监测星座,就可以共享数据,也降低了巨大的重复投资。

因此,最高效的方式应该是,若当前已有卫星配有某种载荷,可对数据进行共享共用;若没有,则可通过科学规划,将最适合的载荷配置给最适合的卫星。比如,美国航天局就通过“列车”计划来统筹地球观测卫星,各个卫星编队飞行,数据相互支撑,形成科学集约化的卫星星座。既能让各单位用最拿手的技术来进行数据处理,将研究推向更加深入,更能通过强强技术联合,让大家以最快的速度对某一自然现象的认知有质的飞跃。

自然,以任何单一卫星用户部门之力,无法统一协调国内各类卫星的设计和规划。我们期待,如果国家层面能够成立航天智库,统筹规划好不同系列卫星的科学衔接和集约化发展,同时,集约利用现有的卫星地面接收处理系统,避免重复建设造成投资浪费,将有助于我国对地观测卫星的“个人能力”和“集体智慧”的整体提高。

随着对卫星资料应用大力加强,对地观测计划更加科学和集约化,不同部门技术互补、资源共享,最大限度地发挥卫星遥感应用在农林牧副渔、国家安全、生态环境、防灾减灾以及社会各个领域的应用,不但可以为国家大政方针的实施提供智力支持,造福百姓,还可以激活卫星遥感应用的市场活力,一个卫星遥感应用新经济增长点指日可期。

(中国气象报)

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