我国今年将发射全球首颗主动激光雷达二氧化碳探测卫星

陈小将

近日，从航天科技集团获悉，国家空间基础设施中全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星，将于2021年7月出厂待发射，实现对大气二氧化碳的全天时、高精度监测。该卫星由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制。
全国政协委员、国家卫星气象中心卫星气象研究所所长、国家大气环境监测卫星工程应用系统副总师张兴赢表示，该项目于2015年1月先期攻关立项，2017年8月工程研制立项，历经六年时间，有望今年下半年出厂待发射。
他介绍，这颗大气环境监测卫星搭载的主动激光雷达载荷，采用后向散射接收和差分吸收探测体制，可以获取全球大气二氧化碳、云和气溶胶的垂直分布信息。
此前，中国在2016年以来先后发射了全球二氧化碳科学试验卫星，风云三号气象卫星D星、高分五号卫星，三颗卫星均搭载了高光谱温室气体探测仪，以被动光学遥感原理开展全球大气二氧化碳浓度探测科学试验。温室气体被动遥感，数据有效性受限于云、气溶胶和纬度带的影响，定量探测精度受限于地表反射和大气成分散射的影响。只能在白天探测，不能覆盖南北极，数据有效率较低。
张兴赢介绍，相比于被动遥感，主动激光雷达不易受云层和气溶胶的影响；激光斑点小，空间分辨率很高；不受白天黑夜影响，可以夜间观测；同时可以获取大气不同高度层的参数信息——由此，可以获取更多有效观测数据。但与此同时，星载激光雷达的高精度制造和数据的高精度处理技术是巨大挑战。
张兴赢说，我国的大气环境监测卫星是太阳同步轨道卫星，一天绕地球飞14轨，可以获取全球大气二氧化碳、云和气溶胶的观测数据用于大气环境监测、防灾减灾和应对气候变化等领域，“不仅造福中国，也惠及全球，为保护我们共同的地球家园提供科技支撑”。
去年，中国提出力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
“十四五”期间，计划发射的风云三号气象卫星后续星将搭载被动高光谱探测仪开展全球温室气体的业务探测，国家空间基础设施中还将发射一颗搭载有温室探测仪的高光谱探测卫星和同时搭载主动激光雷达和被动高光谱探测仪的高精度温室气体综合探测卫星，这几颗卫星将组网观测，联合形成中国的碳监测星座。