天宫一号空间应用成果丰硕 未来发展前景广阔——专访空间站工程空间应用系统副总设计师张善从
截至2014年9月29日,执行我国空间交会对接任务的天宫一号目标飞行器安全稳定运行三周年,超期服役一年整。空间站工程空间应用系统副总设计师张善从在接受本站记者专访时表示,天宫一号在轨运营三年来,瞄准国民经济建设和社会发展开展了多项空间应用,同时为载人航天成果应用推广做出了有益尝试,随着空间站工程的推进,未来将会实现更大的跨越式发展。
开展多项空间应用 成果丰硕
张善从介绍说,天宫一号装载的高光谱成像仪先后获取了北京、天津、上海等大城市,以及我国西部地区荒漠化、三江流域水文生态等重点地区的观测数据,为国土资源调查、海洋应用、林业应用、城市环境监测、水文生态监测和应急灾害监测等领域的应用研究提供了有力支撑,例如:在国土资源探测方面,首次利用国产航天高光谱数据对甘肃、新疆、内蒙和青海地区进行矿产填图和油气探测;在环境监测方面,首次利用数据进行海水污染探测。并在黄河三角洲和珠江口等地利用高光谱热红外谱段数据进行了海水空间温度变化的分析,从而探测排污情况,起到了很好的效果;在城市热环境监测方面,由于高光谱数据精度比较高,空间分辨率较高,所以适宜进行一些街道尺度的热环境监测。他说:“我们对北京、上海、天津、香港这些大城市都进行了热环境的监测和分析,期间发现香港国际机场等地的温度明显高于周边地区,这对未来城市建设能够起到一些指导作用。”三年来,通过一系列应用案例,已经初步验证了高光谱数据在相关领域具有较大的应用潜力,今后将进一步推动高光谱遥感数据在经济建设和社会发展相关领域的深化应用。
除地球环境监测外,天宫一号还安排了其他两项科学实验:空间环境探测和复合胶体晶体生长实验。空间环境探测主要是为了飞行器安全保障而设置的,包括带电粒子探测、大气成分探测、电离层扰动探测。胶体晶体生长是以理论科学研究为主的实验,它主要研究复合胶体晶体在微重力空间中结晶和相变动力学的过程。通过天地的比对实验,为未来空间材料、地面新材料的制备奠定了良好的基础。张善从说:“基础科学在研究阶段看似很遥远,但理论研究一旦有了突破,到应用研究阶段,就会对社会生活中技术的变革会起到革命性的作用。例如光子晶体,可能是未来半导体革命的重要材料,使未来显示、电器等技术产生巨大的变革。所以理论研究通常是为未来十年甚至二十年的新材料做准备。”
建立数据共享平台 服务大众
张善从表示,天宫一号空间应用推广服务平台于2014年3月开通运行,为国内公益用户和国内外商业用户,以及个人公众用户提供了大量有价值的天宫一号应用数据及服务。在公益用户方面,已经有十几个部委,包括国土资源部、农业部、交通运输部、住建部以及海洋局、地震局和高校等23个单位。在商业用户方面,委托了中科院的遥感地球所、电子所和中国资源卫星中心三家商业代理机构。到目前为止,已经收到一万多平方公里的数据使用申请,正在陆续交付。对于公众用户,目前有几百个用户访问平台申请数据。由此可见,该平台的建立,在积极为经济科技发展和社会公益服务的同时,也为载人航天成果应用推广做出了有益尝试。
张善从说:“互联网时代,平台非常重要,以前需要通过手工申请,沟通效率非常低。有了数据服务平台,全世界用户都能很方便的实现自由沟通。我相信不久的将来,空间应用也会向着这样的方面发展,让全世界的科学家可以在自己的办公室与天宫一号以及未来空间站共同开展实验。”
提供应急观测数据 服务民生
在谈到天宫一号较普通卫星有哪些优势时,张善从表示,天宫一号运行在载人轨道,而非太阳同步轨道,不能时刻停留在被太阳照射的区域,对观测有一定影响。但恰恰因为这样的特点,其灵活性比普通卫星更高,能够满足一些应急观测和重要目标的拍摄。天宫一号轨道最大的特点就是过境时间不一样,可以进行不同时段的观测,另外从有效载荷本身的特点来看,天宫一号的特点是性能高,比较适合局部观测,在应急救灾方面的应用效果非常明显。去年以来,多次利用其高效灵活的自身优势及时向国家减灾委等部门提供浙江余姚水灾红外观测数据、澳大利亚林火现场观测图像数据,大大增强了应对自然灾害的能力和时效。
助推国民经济建设 跨越发展
张善从强调,目前中国载人航天工程已全面进入空间站工程建设阶段,未来空间应用系统有着很大的发展潜力,会涵盖当今国际空间科学的主要领域:如微重力科学、微重力生物、流体等各个学科,同时也会发展一些地球观测等贴近民生的应用。他说:“我们对未来最大的期待,首先是一些重大的科学发现,例如暗物质、生命的起源和探索,这些都是全世界科学家瞩目的共同课题。另一方面是新技术,包括地球和天文观测在内的新手段,这些是能够直接对未来生活产生影响的应用。还有一些是能够让普通老百姓参与的科学实验,同时也会考虑一些有商业价值的应用。”
张善从最后说,相信随着我国空间站工程的研制建设以及相关技术研究和探索的不断深入,空间应用将会实现更大的跨越式发展。
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