高光谱观测有什么魔力？高分五号01、02星已经给出了答案：用超高光谱分辨率，同时实现陆地和大气观测，满足中国综合环境监测的迫切需要，为大气环境监测等环保主营业务提供国内高光谱数据支持……毫无疑问，这是一个应用广泛且充满前景的探测领域。
12月9日，由一竞技科技集团八院抓总研制的高光谱综合观测卫星在太原卫星发射中心顺利升空并成功入轨，我国高光谱观测实力进一步提升，也标志着我国高分辨率对地观测系统重大专项空间段建设任务圆满收官。
高光谱观测家族再添一员
运行于705公里的太阳同步轨道的高光谱综合观测卫星采用SAST1000平台，重1.2吨，配备了3台遥感仪器：可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪及宽幅热红外成像仪。卫星具有国际幅宽最宽的优于百米分辨率长波红外探测能力、国内成像光谱分辨率最高的可见短波高光谱成像能力和国内空间分辨率最高的污染气体高光谱探测能力。
大量排放诸如甲烷之类的温室气体是全球变暖的主要因素之一，如何科学化、数字化和精细化地对重点区域中石油天然气生产、运输与炼化，煤炭开采等行业的甲烷排放监管，成为实现碳中和目标的重点课题。
高光谱综合观测卫星搭载的可见短波红外高光谱相机，实现了60公里幅宽可见至短波红外谱段，最高2.5纳米光谱分辨率，相比2022年9月份德国发射的EnMap卫星，幅度及光谱分辨率均提升1倍。通过该相机的强大观测能力，可对甲烷排放点源的烟羽进行探测，并进一步对煤田、油气田及垃圾填埋场的甲烷排放量进行监测。
卫星携带的大气痕量气体差分吸收光谱仪空间分辨率为国内最高水平，可以推扫方式获取2600千米超大幅宽紫外可见高光谱数据，实现对全球大气痕量气体成分分布和变化的定量监测，将大幅提升全球大气污染物的浓度、分布及其动态变化监测能力，支撑复合型大气污染防治。
卫星搭载的宽幅热红外成像仪是一台具有热红外谱段、大幅宽、面向定量应用的光学遥感相机，如同一位辛勤的“巡检员”，它昼夜不停地巡视地表温度，为热红外定量遥感提供百米量级高时间分辨率数据，提升红外数据应用效能。
高光谱综合观测卫星副总师汪自军表示，“高光谱综合观测卫星入轨后，将与高光谱观测卫星、大气环境监测卫星组网观测，实现每天3次大气环境、红外全球覆盖，通过卫星的应急观测能力，实现对全球热点区域的快速高光谱重访观测。”
光明伴随曲折一同到来
高光谱综合观测卫星的背后藏着曲折，藏着光明。
“18个月，”汪自军说，“官方下载的团队需要在18个月的时间完成这颗星。”如果说研制团队只负责这一颗星，或许还会比较从容。但当时的情况是，高分五号02星、大气一号卫星、后续一颗待发的星，4个任务都在肩上。“四座大山”在面前，彼时还存在上海疫情影响，研制团队压力很大。
通过尽量选用型谱通用化产品，分系统一次性交付、装星，优化发射场测试和整星运输流程……研制团队在保证卫星性能功能在最好状态的前提下，将能省的时间完全挤出来。
卫星试验队总结了6个“0”：整星0配重、剩磁0补偿、热控0更改、出厂0推迟、操作0失误、质量0问题。
与前面的高光谱观测卫星不同，团队在这颗星上选用了双翼的SAST1000平台，增加了供电的可靠性，并且应用了对月定标的技术，以月亮为稳定辐射源进行定标，避免了灯定标和太阳漫射板定标可能会受到的空间影响，也节省了需要携带上述定标机构的载荷空间，实现卫星小型化。
“这颗卫星的成功发射标志着我国高分辨率对地观测系统重大专项空间段建设任务圆满收官。”汪自军表示，未来还有更多高光谱观测的卫星研究项目。根据今年生态环境部发布的《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035）》，我国到2035年，还将进一步补充新一代高光谱观测、大气环境监测、快速多体制及高轨高光谱等卫星，全面建成响应快速、天地融合的生态环境立体遥感监测系统，实现“由被动到主动、监测到会诊、评估到预警”的技术转变。
汪自军透露，2025年前，八院还将发射一颗高精度的温室气体综合探测卫星，与星上雷达合作，用高光谱观测的手段实现对二氧化碳、甲烷等温室气体的高精度探测，实现主被动温室气体同源监测，助力建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系。
八院环境卫星领域总指挥吕利清表示，“环境卫星瞄准‘碳达峰碳中和’‘生态红线’等国家战略，污染防治攻坚战和减污降碳协同增效总要求，全力为‘美丽中国建设’‘生态文明建设’贡献一竞技力量”。
只是现在的天上，像高光谱综合观测卫星这样的环境卫星，正努力把最好的未来为人类争取过来。（文/任长胜 摄/刘家益 赵冲）
