【自貿港百問】海南衛星星座如何實現“海南星、海南造、海南發、海南用”?
原標題:【自貿港百問】海南衛星星座如何實現“海南星、海南造、海南發、海南用”?
離地600公里的低軌道上,作為海南衛星星座項目的首期,“海南一號”4顆光學衛星已經在崗滿月,衛星每天開機工作一次,源源不斷傳回大量遙感數據。
多顆衛星按一定方式組建的衛星網,被稱作衛星星座。海南衛星星座的鮮明標簽是“海南星、海南造、海南發、海南用”,如何實現?
為什么說是“海南星”?
海南衛星星座由中國科學院空天信息研究院海南研究院(下稱“空天海南院”)牽頭總體設計、三亞中科遙感信息產業園多家入園企業共同研制。
“海南一號”其中兩顆衛星的等比例模型。王曉斌 攝
從衛星命名可知,這是“專屬”海南的衛星。星座冠名為“海南”,首期“海南一號”4顆光學衛星包括“海南一號”01星、02星,“文昌一號”01星、02星,后續還有“三亞一號”“三沙一號”衛星。
從功能需求上看,“海南衛星星座是基于海南的地理條件和發展需求設計。”空天海南院執行院長、海南衛星星座項目總指揮、總設計師楊天梁說,海南衛星星座規劃十顆衛星,由光學衛星、高光譜衛星和SAR(合成孔徑雷達)系列衛星組成。衛星各個系統中的軌道參數、側擺能力等都圍繞區域覆蓋度進行設計,確保衛星運行狀態下可以實際提供對于海南及其臨近海域的高頻次全覆蓋觀測和成像。
如何做到“海南造”
衛星工程通常包括五大系統,即衛星、運載火箭、發射場、地面和應用等五大系統。其中,衛星系統分為平臺、載荷二個分系統,其任務主要是研制衛星。地面系統任務是在地面上對星進行運行管理和信息接收、產品生產。應用系統主要包括農業、林業、自然資源、生態環保和城市管理等應用。
美國洛杉磯國際機場 “海南一號”遙感圖
在商業航天日趨成熟的當下,造衛星和造汽車類似,都是不同的配套廠商提供不同組件,再總裝、測試、交付。
項目首先要確定的目標是,衛星用來干啥?實行什么樣的架構?依此研究制定相關指標,再根據指標進行社會化市場化采購。
廈門方特樂園一帶 “海南一號”遙感圖
“海南一號”衛星項目副總設計師、空天海南院研究員王雷介紹,海南衛星星座“海南造”主要是指衛星系統、地面系統和應用系統的建設。項目總體組分別赴國內主要商業航天單位調研,并與相關專家就衛星平臺及載荷的設計方案、衛星發射等進行詳細的研討,確定可行方案,并邀請相關商業航天企業到三亞中科遙感信息產業園開辦分公司或子公司,吸引國內主要商業航天企業落戶海南,形成完整的數據接收、處理、加工、分發、應用與服務的產業鏈,從而使海南省形成國內唯一的擁有完整空天信息產業鏈條的省份。
三亞中科遙感信息產業園新建園區效果圖 王雷供圖
“海南已經形成了‘北有文昌衛星發射,南有三亞衛星數據接收與應用’的衛星發射與地面接收的格局,在天基信息產業鏈中具有衛星上天和數據落地的得天獨厚優勢。”楊天梁說,通過研制海南衛星星座等舉措,三亞中科遙感信息產業園已引進和培育了300余家企業,有4家已成功通過國家高新技術企業認證,基本覆蓋衛星遙感信息全產業鏈。
“海南發”背后的故事
2022年2月27日,在中國文昌航天發射場,長征八號遙二運載火箭搭載包括“海南一號”等的22顆衛星成功發射,創造中國航天“一箭多星”的最高紀錄,也標志文昌發射場商業航天發射首戰告捷。對于“海南一號”衛星項目來說,這是“不得已”但又樂見的結果——在經歷一番波折之后,終于實現了“海南發”。
圖為3月4日,“海南一號”在軌示意圖 王曉斌攝
王雷說,四顆星最初設計的發射軌道是30度,曾嘗試自購固體火箭“捷龍1號”發射,但由于文昌航天發射場沒有固體火箭發射工位及相關政策限制,在經過一年多的努力而無果后,“不得已”搭上了長征八號。但“長征八號遙二在文昌的發射,是0到1的突破”。
楊天梁透露,項目組計劃今年下半年啟動海南衛星星座剩余六顆衛星的研制(海南一號03/04星、三亞一號01/02星和三沙一號01/02星),并計劃自購火箭在文昌發射低傾角軌道的六顆衛星,這對于進一步增加衛星對海南的重訪周期和覆蓋度有重要的作用。
“海南用”誰來用?怎么用?
海南衛星星座首發四顆衛星的數據成功回到三亞,數據質量達到了各項設計指標,并將陸續投入業務化運行。
“衛星數據就像面粉,你是要拿來烤面包還是包餃子、炸麻花?后續的處理很重要,所以我們在增強這方面的力量。”楊天梁介紹,衛星數據通過算法處理,除了直觀的呈現圖片視頻,還可以計算出農作物種植面積、水質狀況、海洋魚群分布等多樣信息。
目前,海南省平價菜保供惠民行動專班辦公室、海南省數據產品超市、海南省海洋與漁業監察總隊、海南大學、海南熱帶海洋學院等單位已簽署了“海南一號”衛星數據使用及應用推廣意向協議書,將共同推動衛星數據應用推廣。楊天梁強調,衛星數據向全省高等院校免費開放使用,以期共同推動海南空天信息專業人才培養和衛星大數產業培育。
中國新聞社海南分社大型策劃報道《自貿港百問》
創意:楊旭
策劃:王辛莉 尹海明 王子謙 王曉東
文字:王曉斌
編輯: 凌楠