千里外探明地物本质! 江苏造“太空之眼”首单出海

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12月10日12点03分,在东风商业航天创新试验区,搭载着阿联酋813卫星的力箭一号遥十一火箭直冲苍穹,顺利进入预定轨道。在这颗由中国出口阿联酋的先进地球观测卫星中,其有效载荷“星载高光谱相机”正是“江苏智造

  12月10日12点03分,在东风商业航天创新试验区,搭载着阿联酋813卫星的力箭一号遥十一火箭直冲苍穹,顺利进入预定轨道。在这颗由中国出口阿联酋的先进地球观测卫星中,其有效载荷“星载高光谱相机”正是“江苏智造”的硬核成果。

  该“星载高光谱相机”由南通长三角智能感知研究院与中国科学院上海技术物理研究所联合研制。凭借领先世界的高光谱观测性能,在国际竞标中脱颖而出,一举打破了欧美国家在高端航天遥感装备领域的长期出口垄断,成为我国首个通过国际公开竞标出口的星载高光谱相机。

  值得一提的是,从签订合同到整星交付仅用了不到10个月时间,南通长三角智能感知研究院还同步完成了地面处理系统研发,并联合国内多所高校教授团队为阿联酋科研人员提供技术培训。

  高光谱成像技术,被誉为航天科技领域“皇冠上的明珠”,更是当前全球航天科技竞争的制高点之一。科学家形象地将其称为遥感探测的“神奇慧眼”——不同物质在太阳光照射下,会因吸收和反射特性的差异,形成如同人类独一无二“指纹”般的光谱特征,而高光谱相机能彻底突破人眼和普通相机的观测极限,捕捉到成百上千种精细光谱色彩。

  “人类肉眼仅能识别7种颜色,普通相机最多捕捉数十种,而我们的高光谱相机能感知近千种颜色,感知精度达纳米级,即便在一公里外,也能捕捉到米粒大小物体的光谱特征。” 南通长三角智能感知研究院数字系统部部长尤钱亮介绍,这些“光谱指纹”蕴含着物质深层的原子分子结构信息,与远距离、非接触式的遥感技术相结合,相当于为地球做了一次全方位的“光谱CT”,实现了人类对物质从“看到”到“精准识别”的跨越式突破。

  此次为阿联酋定制的高光谱相机,精准覆盖0.4至1.7微米波段,应用场景覆盖广泛、探测精度堪称一流。在农业领域,可实时监测农作物病虫害动态与营养状况;在林业领域,能精准识别树种类别与生长态势;在土壤监测中,可精准分析肥力等级及关键元素含量;此外,还能高效服务于水体污染溯源、城市精细化管理等多个关键领域。对于气候干燥、生态保护与资源管理需求迫切的阿联酋而言,这一技术无疑将成为破解发展难题的“利器”。

  硬核性能的背后,是科研团队数十年的技术攻坚与协同创新。2019年,为破解我国高光谱产业“卡脖子”难题 ——上游核心组件被国外垄断、中游设备国产规模化不足、下游数据应用有限,中国科学院上海技术物理研究所专家刘银年带领核心团队扎根南通,开启了核心技术产业化之路。

  依托上海技物所六十余年航天光学遥感技术积淀,结合南通良好的产业生态与政策支持,团队在关键技术上持续突破。2022年,高光谱相机的“心脏”—— 凸面光栅研制取得重大突破,使我国成为全球第二个完全掌握该核心技术与工程化应用能力的国家。“从光栅设计到工程化应用,我们已突破十几种类型光栅的研制,技术水平与国际领先水准一致。” 南通长三角智能感知研究院微纳光学研究室主任姚明亮说。

  成立以来短短六年时间,南通长三角智能感知研究院已先后突破精密凸面闪耀光栅制备、红外探测制冷模组、精密光电组件等多项关键核心技术,研制出新一代地球深部原位光谱仪等性能领先的产品;与国内十多家科研院所、知名企业开展四十余项技术研发与合作,累计形成近200项知识产权,创造产值超亿元。如今,该院已完整构建起从核心组件研发、系统集成到数据处理的全链路研制能力,高光谱技术实力与产业化水平均处于全球领先地位。

  “历经二十多年研究,我们建立了星载光谱成像载荷技术完整研发体系,形成星载高光谱载荷全链路研制能力,实现了从‘跟跑’到‘领跑’的跨越式发展。”刘银年表示,这次阿联酋813卫星载荷项目,是南通长三角智能感知研究院技术出海的“第一单”,不仅为中国航天技术“走出去”树立了标杆,也是“一带一路”科技合作的最新成果。“未来,我们将以江苏为产业基地,深度链接长三角商业航天产业资源,推动更多航天核心技术在江苏落地生根、开花结果,助力航天产业高质量发展。”

  江苏广电总台荔枝新闻中心记者丨黄蒙 郑伟 陈忠耀 姜晨光

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