百年航天
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3.5 勘测资源的尖兵

地球资源卫星

地球资源卫星从太空俯瞰地球,利用各种遥感器,可以看透地层,发现地下宝藏,普查农林和海洋资源,评估农作物收成,预报自然灾害,考察历史遗址。这类卫星通常采用900多千米高的近圆形太阳同步轨道,每天绕地球运行14圈,拍摄的每帧图像覆盖面积为185千米x185千米,能揭示地球的表面特征和地质构造情况。

1966年9月,美国提出“地球资源观测计划”,试图利用空间遥感技术专门勘测地球资源。1972年7月23日,第一颗资源卫星“陆地卫星1号”发射成功。卫星呈锥顶圆柱体,高3.04米,直径1.52米,容积1立方米,质量892千克,两块太阳能电池帆板长近4米。它在轨道上运行5年半,向地面发回约30万张地球照片,提供了地质、海洋、农业、水文、城市规划等大量资料,1978年1月17日才停止工作。

美国的地球资源卫星

美国于1975年1月22日和1978年3月5日又先后发射陆地卫星2号和3号。陆地1号、2号和3号均属第一代试验型地球资源卫星,地面分辨率为80米,共发回约45万幅遥感图像,充分验证了卫星的实用价值。1982年7月16日至1984年3月1日,美国发射第二代实用地球资源卫星陆地卫星4号和5号,卫星质量增加到1941千克,卫星上携带有多光谱扫描仪和高分辨率主题制图仪,地面分辨率为30米。1999年4月15日发射陆地卫星7号第三代地球资源卫星,分辨率达到15米,每天拍摄450景地表图像。2013年2月11日发射第四代地球资源卫星陆地卫星8号,运行在高705千米的太阳同步近圆轨道上,发射质量为2623千克,装有实时传输业务陆地成像仪和热红外探测器,全色分辨率为15米,其他谱段分辨率为30米,幅宽185千米,设计寿命5年。它能同时收集全球陆地表面多光谱图像,然后将数据传输至地面接收站,在监测气候变化、改善生物多样性和人类环境,以及在能源和水资源管理、区域规划、灾害消除、农业发展等诸多领域发挥重要作用。

美国“陆地卫星7号”地球资源卫星

法国的斯波特号资源卫星

1986年2月22日,法国发射斯波特1号资源卫星,卫星呈立方体,高3.5米,边长2米,质量1830千克,运行在824千米×829千米的太阳同步轨道上,实际工作4年,1990年12月3日退役。随后又发射了斯波特2号和3号第一代资源卫星,其全色分辨率为10米、多光谱分辨率为20米,幅宽60千米。1998年3月24日,发射斯波特4号资源卫星,主要改进是把一对高分辨率可见光成像仪换成了高分辨率可见光红外成像仪,增加了观测谱段的寿命。2002年5月4日发射第三代资源卫星斯波特5号,卫星质量达3吨,全色分辨率提高到2.5米和5.0米,多光谱分辨率提高到10米,幅宽60千米,能同轨立体成像。2012年9月9日发射成功的斯波特6号资源卫星,具有质量轻、寿命长、成本低、分辨率高的优点,运行在694千米高的太阳同步轨道上,每天成像范围250万平方千米,能执行快速反应任务。

法国“斯波特号”地球资源卫星

俄罗斯的资源卫星

俄罗斯研制的资源DK高分辨率成像卫星,长7.93米,直径2.72米,太阳能电池翼跨度14米,轨道高度360千米×604千米,倾角70.4度,质量6570千克,其中有效载荷1200千克,全色分辨率优于1米,设计寿命5年。俄罗斯研制的新一代资源P遥感卫星,运行在高475千米、倾角97.3度的近圆太阳同步轨道上,其全色分辨率0.4~0.6米,多光谱分辨率2~3米,卫星设计寿命5~7年。2013年6月25日,俄罗斯发射首颗对地光学遥感卫星资源P1,为测绘、交通、渔业、地质勘探及国防安全等服务。

俄罗斯资源-O地球资源卫星

美国的海洋资源卫星

地球上有71%的面积是海洋,美国除用陆地卫星观测海洋资源外,还专门研制发射了海洋资源卫星。1978年6月22日,美国发射第一颗海洋动力环境卫星“海洋卫星1号”。卫星高2.1米,直径1.5米,质量2290千克、运行在高805千米的太阳同步轨道上,每隔36小时扫描一次95%的海洋,测量精度达0.1米。但它只在太空工作了106天。1997年8月1日,美国发射世界上第一颗专用海洋水色卫星“海星1号”;2008年6月20日,美国又发射一颗“贾森2号”海洋地形卫星。这些海洋卫星,不仅对勘测海洋资源,而且对观测海洋环境和气候现象,都发挥了很好的作用。