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| 【環(huán)境】天宮一號高光譜成像儀緊盯我國環(huán)境污染 |
| （時間:2012-8-3 10:53:52） |
我國首個目標飛行器天宮一號自2011年9月29日在酒泉發(fā)射升空至今，已在軌運行300多天，其間，天宮一號開展了地球環(huán)境監(jiān)測、空間環(huán)境探測、復合膠體晶體生長等三方面的科學實驗，并獲得大量珍貴實驗數(shù)據(jù)。昨天，中國載人航天工程網(wǎng)發(fā)布了一系列空間科學實驗成果，其中大部分已廣泛應用于我國國土資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、油氣、礦產(chǎn)、海洋、城市熱島、大氣環(huán)境探測、材料科學等科研領(lǐng)域。
高光譜成像儀緊盯環(huán)境污染
隨天宮一號發(fā)射升空的高光譜成像儀是目前我國空間分辨率和光譜綜合指標最高的空間光譜成像儀。它成功拍攝了大量高光譜圖像，在空間分辨率、波段范圍、波段數(shù)目、地物分類等方面接近或達到了國際同類產(chǎn)品水平。
記者了解到，相對傳統(tǒng)多光譜遙感技術(shù)受到光譜通道數(shù)量和光譜分辨率限制的狀況，高光譜遙感技術(shù)可通過連續(xù)測量地物相鄰的光譜信號，反映不同地表物質(zhì)與電磁輻射相互作用的差異，在農(nóng)情監(jiān)測、作物估產(chǎn)、國土資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域具有巨大的應用潛力。
截至目前，該高光譜成像儀已順利運行7000多小時，成功拍攝大量高光譜圖像數(shù)據(jù)。相關(guān)實驗數(shù)據(jù)已分別提供給國土資源部航空物探遙感中心、國家海洋局、中國林業(yè)科學研究院以及中科院遙感所、對地觀測與數(shù)字地球中心等單位，為開展地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)和油氣資源勘查、水文生態(tài)監(jiān)測以及環(huán)境污染監(jiān)測提供了有力支撐。
探測設(shè)備服務“天神”對接
天宮一號任務期兩年，正好處于第24太陽活動周的峰年附近，而太陽風暴的發(fā)生具有很強的隨機性和突發(fā)性。為了做好空間環(huán)境保障，科研人員早在天宮一號上天前，就為其安裝了高能粒子輻射探測器和軌道大氣綜合探測器。
這些探測設(shè)備可對天宮一號軌道的高能質(zhì)子、電子、大氣密度和成分進行監(jiān)測，也能為空間環(huán)境預報、空間環(huán)境變化機理研究以及目標飛行器、飛船和航天員的安全保障提供準實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
其中，軌道大氣環(huán)境探測器采用多探頭組合等技術(shù)，在實時監(jiān)測軌道大氣密度、成分、微質(zhì)量及其時空分布變化的同時，兼具原子氧及其它空間環(huán)境污染效應監(jiān)測的功能，這些功能對于目標飛行器和飛船軌道、姿態(tài)控制以及精確變軌的實施提供了重要保障。
結(jié)合探測設(shè)備獲取的各類探測數(shù)據(jù)，天宮一號的空間應用系統(tǒng)還開展了太陽與地磁活動指數(shù)的中期預測等研究，這些研究成果已成功應用于我國首次載人交會對接任務的空間環(huán)境預報，大大提高了軌道大氣密度的預測精度。
結(jié)晶實驗受重力影響
空間復合膠體晶體生長實驗是當前世界基礎(chǔ)前沿科學與高新技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。早在2002年，我國科學家便提出利用神舟號飛船或空間實驗室等空間飛行平臺，在空間開展膠體晶體形成與相變過程的研究設(shè)想。天空一號此番進行的復合膠體晶體生長與相變實驗，目的是在空間微重力條件下，研究亞微米尺寸的帶電膠體顆粒懸浮液在不同電場和溫度下的結(jié)晶和相變過程，從而探索重力對膠體晶體自組裝的影響。這也是我國首次在空間科學實驗中采用可見光衍射方法實現(xiàn)膠體晶體的結(jié)構(gòu)解析。
目前，該實驗中的三個樣品已共計在軌開展實驗19次，其中等溫變壓實驗12次，自然結(jié)晶實驗6次。同時，地面科研人員也在同步開展實驗，通過天地對比后，他們發(fā)現(xiàn)重力對結(jié)晶實驗過程存在不同程度的影響。
該實驗通過系列關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，為后續(xù)空間科學實驗提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。該項目大部分技術(shù)可直接應用于空間材料、生命、流體等科學實驗中，也為空間站長壽命科學實驗進行了關(guān)鍵技術(shù)驗證，積累了長期在軌科學實驗運控管理寶貴經(jīng)驗。
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