[科普中国]-高分五号卫星

高分五号卫星是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星，也是中国高分专项中一颗重要的科研卫星；这里的高分专项是指高分辨率对地观测系统，是国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中确定的16个重大专项之一。1

2018年5月9日2时28分，高分五号卫星在太原卫星发射中心成功发射，它填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白，可满足环境综合监测等方面的迫切需求，是中国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志。2

2018年9月19日，第二十届中国国际工业博览会评奖结果开幕式上揭晓。由上海航天技术研究院、上海技术物理研究观测卫星——高分五号卫星获得了特别荣誉奖。3

卫星简介高分五号卫星是环境保护部作为牵头用户的环境专用卫星，也是国家高分重大科技专项中搭载载荷最多、光谱分辨率最高、研制难度最大的卫星。作为高分专项里的第五颗卫星，高分五号是世界上第一颗同时对陆地和大气进行综合观测的卫星，它的设计寿命高达8年，因此还是中国设计寿命最长的遥感卫星。

卫星首次搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪共6台载荷，可对大气气溶胶、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、甲烷、水华、水质、核电厂温排水、陆地植被、秸秆焚烧、城市热岛等多个环境要素进行监测。未来，高分五号卫星将有效支撑气象业务中温室气体、痕量气体及污染气体的监测预警工作。

载荷设备高分五号卫星上由北京空间机电研究所研制的两台载荷的性能和技术先进性.其中,大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪具有光谱分辨率高、太阳跟踪精度高、光谱定标精度高的技术特点。全谱段光谱成像仪具有谱段范围宽、空间分辨率高、辐射定标精度高的技术特点。与国内外同类载荷相比,两台载荷都达到了国内领先、国际先进的技术水平，使中国在空间高光谱分辨率和高精度观测能力上有了大幅提升。对两台载荷的技术先进性进行了分析,并给出了相关测试结果.最后,展望了后续多种高光谱载荷的发展方向。4

高分五号卫星所搭载的可见短波红外高光谱相机是国际上首台同时兼顾宽覆盖和宽谱段的高光谱相机，在60千米幅宽和30米空间分辨率下，可以获取从可见光至短波红外（400～2500nm）光谱颜色范围里，330个光谱颜色通道，颜色范围比一般相机宽了近9倍，颜色通道数目比一般相机多了近百倍，其可见光谱段光谱分辨率为5纳米，几乎相当于一张纸厚度的万分之一，因此对地面物质成分的探测十分精确。

而另一个载荷大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪，是中国首个采用太阳掩星观测方式的甚高光谱分辨率红外光谱仪，光谱分辨率高达0.03个波束，实现了国产仪器精度的新突破。

还有它搭载的大气主要温室气体监测仪，是国际上首台采用空间外差干涉体制进行温室气体探测的有效载荷，可用于区域大气环境监测，分析全球温室气体起源与经风向传播的“旅行图”，为气候变化研究及环境外交提供基础数据。

而六载荷之一的大气痕量气体差分吸收光谱仪是中国第一台用于二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染气体探测的高光谱有效载荷，其天底观测角度达114度。它就像一个超高清广角镜，在距离地球700多公里的太空，不但一天就可以覆盖全球，而且能“看到”大气中含量极少的二氧化硫等污染气体，并定量监测其分布、变化和输运过程。

另一个名为大气气溶胶多角度偏振探测仪的设备，则可以实现大视场和多角度成像，也就是说，高分五号可以对地表任一目标实现9到11个角度的全方位观测，可用于雾霾、大气颗粒物等大气环境监测及气候变化研究。

研发历史2012年底，高分五号卫星立项。

2016年6月，高分五号卫星完成初样研制，进入整星测试实验。5

2018年2月28日，合肥研究院在中国科学院安徽光机所召开了高分五号卫星载荷试验队出发动员会。5

2018年5月9日2时28分，中国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功发射高分五号卫星。2

数据应用2018年5月13日12时52分，中国科学院遥感与数字地球研究所所属中国遥感卫星地面站密云站按计划成功跟踪、接收到高分五号卫星的首轨下行数据，所接收数据后续处理正常。首轨数据接收任务时长为9分32秒，完成总计60GB数据的实时接收、记录和传输。6

发射意义截至2015年11月底，高分专项累计分发数据约403万景，数据量超过中国以往遥感卫星历史数据总和，已全面进入了各主要应用领域。由于高分专项的实施和高分数据的应用，近年来国内市场上国外卫星数据价格大幅度降低，分辨率低于2米的国外卫星数据已基本退出国内市场。

高分专项自2010年正式启动以来，为国家经济建设、国家安全、科技发展和社会进步作出了突出贡献。其中，天基系统高分一号、高分二号两颗卫星分别于2013年、2014年成功发射，已正式投入使用，高分四号于2015年12月29日成功发射；航空观测系统完成5型载荷立项及初样研制；地面系统完成了与天基系统实施进度匹配，建成了满足现阶段任务需求的地面设施；应用系统基本形成了高分一号到五号卫星行业示范能力，开展了18个行业应用示范和两个区域示范应用，成立了高分专项应用技术中心和21个省级区域数据与应用中心，建立了高分应用综合信息服务共享平台；制定并下发了卫星遥感数据管理办法、地面系统运行管理办法等政策措施。高分专项在行业应用、产业化推广、应急救灾、国际合作等方面发挥了重要作用。7

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所