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资源卫星帮人类管好地球 能寻矿产预报地震

中巴资源卫星即将升空7月30日,中国国家航天局在北京举行中巴资源卫星02号星出厂审定会,在会上国家航天局官员将正式宣布,中国与巴西联合研制的资源卫星02号星将按计划于近期发射升空。由于4年前我国发射的第一颗资源卫星已为我国经济建设和社会发展做出重要贡献,因此中国航天人对性能更为先进的资源卫星02号星也寄予很大的希望。

资源卫星有什么用

卫星研制是一项需要耗费巨资的工程,那么花这么多钱研制资源卫星究竟有什么用呢?中国资源卫星应用中心的王志民主任告诉记者,资源卫星有两大功能:其一是对自然资源的勘探,其二是进行环境监测与灾害预测。资源卫星搭载的仪器主要是CCD相机和各种波段的红外扫描仪,其中CCD相机用于拍摄可见光波段的照片,可用于对农作物生长和地球环境进行监测。卫星上的短波红外扫描仪可以对不同岩层的成分进行区分,主要用于探矿和地质研究等。热红外扫描仪可用于森林防火、水污染监测、城市热环境探测和地震预测等方面。

资源卫星最重要的应用之一是探矿,在没有资源卫星之前,人类寻找矿产资源的方法只能靠到处取样分析地质构造和岩层分布来寻找矿苗,地质勘探人员不得不长年在野外风餐露宿。资源卫星出现之后,情况就不同了,由于通常蕴藏矿产的地方都是地质断裂的交接处,而资源卫星照片可以清楚地显示出地质断裂,这样人们只需在办公室的电脑旁分析卫星照片就可以划定可能蕴藏矿藏的大致区域。说到这里,王志民研究员将一张新疆地区的卫星遥感照片放到了记者面前,“你看,这上面大大小小的条纹就是地质断裂,根据各个断裂交错方向的不同,可以分为向斜和背斜两种曲线,其中向斜内很有可能蕴藏煤矿等矿产,而背斜内常常可以发现石油”。在圈定可能蕴藏矿产的范围之后,再派地质勘探队员到这些地方作进一步探查,不但能够减轻勘探人员劳动强度和节约勘探经费,还能够大大缩短探矿时间。一般来说,传统方法探明一处矿产往往要用4—5年时间,而现在利用资源卫星探矿只需要1—2年。借助资源卫星的帮助,人类探矿的效率可以提高5—17倍。

农作物病虫害防治也是资源卫星的一大功能。在遭受病虫害初期,农作物外观并不会有明显变化,但是农作物本身发出的辐射量会大大减少,表面温度也会随之降低。这种变化人的肉眼是无法观察到的,但是资源卫星的红外传感器却可以清楚发现。在卫星图像上,健康的植被往往呈鲜红色,而长势比较弱的植被颜色比较浅,这样,通过分析卫星照片,人们就可以提前一个生长期(7—20天)发现病虫害,及时采取防治措施,最大限度减少农民的损失。

据统计,资源卫星每年仅给小麦一种作物带来的直接效益就高达10亿元人民币。

资源卫星在环境监测中也能大显身手,卫星发回的各种图像可以非常直观地显示出大气、水体以及城市环境的状况。王志民研究员指着卫星图像上的一个湖泊说:“正常的水体在卫星照片上呈蓝黑色,当水体出现污染时,水面上就会出现浅色的条纹,对比非常明显,但是在地面上就不会看得这么清楚。”

预防自然灾害同样是资源卫星的长项。比如在发生强烈地震之前,通常地表温度会升高2—3度,通过资源卫星对地面的探测并结合对地质构造的分析,就有可能在地震前3—5天发出预报,从而避免重大人员伤亡。王志民研究员告诉记者,统计表明,在资源卫星上投入1亿美元,收回的经济与社会效益可高达16亿美元左右。

世界资源卫星发展情况

世界上第一颗地球资源遥感卫星是美国于1972年发射的陆地卫星一号。在陆地一号发射后的几年内,美国军方和民间广泛应用了陆地卫星一号发回的遥感信息并获得了巨大收益。陆地一号卫星的成功使得世界各国认识到利用资源卫星寻找、开发、利用和管理地球资源是一种非常有效的手段,于是纷纷开始研制自己的地球资源卫星。在美国之后,俄罗斯、法国、印度、日本和加拿大等国的资源卫星先后进入太空。

中巴地球资源卫星总设计师陈钦楠研究员告诉记者,目前正在太空中运行的各种资源卫星数量共有30多颗,这些卫星大致可以分为两类,即公益性资源卫星和商业性资源卫星。公益性资源卫星图像分辨率一般在20米以上,目前世界各国研制成功的资源卫星大部分都属于这种类型,陈钦楠认为公益性资源卫星发展趋势是向着高分辨率、多传感器和短重复周期方向发展,今后的公益性资源卫星的性能与商业性资源卫星的差别将越来越小。