我国首颗碳卫星即将发射 长春光机所参与研制

米汤987

全球变暖、温室效应、极端天气等等这些问题不知从何时开始与地球上每一个人都息息相关。气候变暖，海平面升高，未来很多地方如马尔代夫可能被淹没，亚马逊雨林也许会消失，两极冰块迅速消融，甚至对地球上野生动物都有着诸多威胁。

　　温室气体中CO2的体量相对最大，由中科院长春光机所参与研制的我国首颗可监测全球CO2气体分布的碳卫星将在2016年12月下旬发射升空。目前已在酒泉卫星发射中心作最后阶段的准备工作。

　　环保问题迫在眉睫

　　中国气象局前局长郑国光曾指出“近60年来，全国地表平均温度升高1.38摄氏度，平均每10年升高0.23摄氏度，几乎是全球平均升幅的两倍。”

　　中国吉林网、吉刻APP记者从气象专家杨学祥教授处了解到，“如果地球表面温度按现在的速度继续升高，到2050年全球温度将上升2~4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中。”所以，现今CO2等温室气体导致的全球变暖问题亟待解决。同时，更精准地监测全球CO2排放分布就变得尤为重要。

　　碳排量监测方法

　　早前，全球碳计划（Global　Carbon　Project）公布了2015年一整年世界各地的碳排放地图，据其关于碳排量监测方法的说明，大多数国家和年份，1959年至2013年化石燃料和工业CO2的估算结果来源于美国能源部所属的橡树岭国家实验室的CO2信息分析中心（CDIAC）(Boden　et　al.,　2016)。过去，一些国家仍使用估算方法得到排放数据，这些早期的数据有着显著的更大的不确定性。

　　目前，各国根据燃烧的化石燃料的数量计算排放量。这种计算方法对许多发展中国家而言太过复杂只能粗略估计，有些发达国家还会受到瞒报数字的诱惑。“以往都是通过地面监测站收集数据，但是毕竟其数量是有限的，而碳卫星可以监测到全球各地区的CO2排放情况。”中科院长春光机所副研究员张军强说。有效地掌控全球CO2分布情况和变化趋势，才能真正做到有的放矢。

　　正因如此，各发达国家纷纷积极研发专用的、高精度温室气体观测卫星。但由于极高的技术难度，目前仅有两颗卫星从太空监视地球温室气体排放：一颗是日本于2009年发射的包括CO2、CH4浓度观测的卫星GOSAT，一颗是美国于2014年发射的、专门用于大气CO2浓度测量卫星OCO-2卫星。

　　我国首颗碳卫星　两大载荷全部由中科院长春光机所研制

　　经过近6年的攻关研制，我国首颗CO2观测科学实验卫星TANSAT，全称“全球二氧化碳监测科学实验卫星”将于2016年末发射，该卫星的两个载荷全部由中科院长春光机所研制，分别是CO2探测仪载荷和多谱段云与气溶胶探测仪载荷。

　　“CO2探测仪根据大气分子吸收池原理，通过CO2和O2的吸收光谱来精确测定大气CO2含量。正常人眼对光谱分辨率的极限也只有1-2nm,而长春光机所高精度CO2探测仪对光谱分辨率最高可达0.044nm。”长春光机所CO2探测仪载荷助理研究员蔺超还介绍，“它还采用大面积衍射光栅分光，利用指向反射镜与卫星平台配合实现天底、耀斑、目标和掩星工作模式。”

　　中国吉林网、吉刻APP记者了解到，碳卫星发射升空后，高光谱CO2探测仪测量大气的吸收谱线，再通过地面应用系统进行一整套的反演过程，从而计算出大气路径中CO2的柱浓度，进而了解其分布情况，碳卫星每16天对全球的碳排放进行一次全面监测。

　　高精度的另一体现就是多谱段云与气溶胶探测仪载荷，“简单来说，大气气溶胶和云类似，不仅是对气候变化研究的不确定性因素，由于大气粒子的散射作用，还会影响到太阳辐射的光学厚度和CO2总吸收柱作用，这就导致反演精度的大大降低，但是，多谱段云与气溶胶探测仪可以观测出云与气溶胶这些干扰因素的数据从而对CO2的探测结果进行修正，大大提高了反演精度。”长春光机所气溶胶探测仪载荷副研究员张军强说。

　　填补我国在星载温室气体监测方面的空白

　　据悉，碳卫星将每16天重访同一地理区域从而监测不同时间每个地点的CO2浓度，以此计算碳通量，为碳循环的科学认识提供了数据上的有力支持。“发射碳卫星不仅能够填补我国在星载温室气体监测方面的空白，还能有助于提升我国在碳排放方面上的国际话语权。”助理研究员蔺超说。



　　中国吉林网　吉刻APP记者　崔佳/文　

长春新区

长光真给咱长春人争气{:5_122:}

夜帝千月

新华社酒泉12月22日电(记者董瑞丰、李国利)记者从中国科学院获悉，12月22日3时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）发射升空。



据中科院空间中心副主任、碳卫星工程副总指挥龚建村介绍，该卫星的成功研制和后续在轨稳定运行，将使我国初步形成针对重点地区乃至全球的大气二氧化碳浓度监测能力，对充分了解全球碳循环过程及其对全球气候变化的影响具有重要意义，可以提升我国在国际气候变化方面的话语权。

根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告，由于人类活动的影响，主要温室气体二氧化碳和甲烷的浓度已经上升到2500万年以来的最高值，并依然呈上升趋势，地表温度也在逐年升高。温室效应正直接威胁着全人类的生存和发展。精确监视全球二氧化碳的排放状况已成为有效开展气候变化研究和应对的迫切需求。

本次发射的碳卫星作为我国首颗用于监测全球大气二氧化碳含量的科学实验卫星，围绕全球气候变化这一当今国际社会普遍关心的全球性重大问题，以大气二氧化碳遥感监测为切入点，利用高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪等探测设备，通过地面数据接收、处理与验证系统，定期获取全球二氧化碳分布图，大气二氧化碳反演精度将优于4ppm（百万分比浓度），使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。

碳卫星是科技部为应对全球气候变化、提升我国全球二氧化碳监测能力部署的一项重大任务。通过863计划地球观测与导航技术领域“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目立项实施。由中科院国家空间科学中心负责工程总体；中科院微小卫星创新研究院负责卫星系统，中科院长春光学精密机械与物理研究所研制有效载荷；中国气象局国家卫星气象中心负责地面数据接收处理与二氧化碳反演验证系统的研制、建设和运行。

负责本次发射任务的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司上海航天技术研究院研制。此外，本次任务还搭载发射中科院微小卫星创新研究院自主安排研制的1颗高分辨率微纳卫星和2颗高光谱微纳卫星，有效载荷由中科院光电研究院研制。这是长征系列运载火箭的第243次飞行。