訪姜景山院士：微波遙感助力海洋動力探測

　　“‘海洋二號’衛星裝載雷達高度計、微波散射計、掃描微波輻射計和校正微波輻射計4個主載荷，這4種微波遙感器聯合起來擔任‘主角’，監測和調查海洋動力環境。” 中科院空間中心微波遙感部首席科學家、中國工程院院士姜景山接受《科學時報》專訪時表示。

　　據介紹，微波遙感是新型的對地觀測手段，與可見光和紅外遙感相比，微波遙感器有其獨特的優越性，它不受云、雷、雨的限制，可以全天時、全天候工作。

　　雷達高度計用于測量海面高度、有效波高及風速等海洋基本要素。數據的進一步反演結果可應用于海洋氣候與環境的監測、預報，以及為海洋油氣、海洋漁業和海岸帶資源的調查與開發等行業提供服務。

　　“衛星在軌期間，雷達高度計將進行全時工作。”姜景山自豪地說，“它的精度達3～5厘米，可在離地球將近一千公里的軌道上測量海面高度的厘米級變化。”

　　微波散射計可以測量海面風速與風向，從而測到海面風場，可應用于海洋動力研究、海況預測及災害監測等許多方面。

　　“微波散射計是目前為止測量海洋風場主要的儀器。”姜景山介紹，雷達高度計和微波輻射計也都可以給出風場，但是精度沒有微波散射計高。“雷達高度計是往下看，微波散射計是從側面看，從而能測出風向風速。”

　　掃描微波輻射計主要用于獲取全球海面溫度、海面風場、大氣水汽含量、云中水含量、海冰和降雨量等。“在測量機理上采用了國際上先進的圓錐掃描方法。”

　　校正微波輻射計是為雷達高度計提供大氣路徑延時校正的微波輻射計。它可通過對大氣中液態水和水汽含量等路徑信息的測量，向雷達高度計提供大氣校正數據，具有在軌定標、修正儀器漂移等功能。

　　“它是目前全球靈敏度最高的輻射計之一，正因為有了它對雷達高度計的路徑校正，才使得雷達高度計能夠達到厘米級精度。”姜景山說。

　　姜景山介紹，雷達高度計、微波散射計屬于主動微波遙感器，即傳感器主動發射并接收反射或散射返回的電磁波，“類似雷達”；微波輻射計屬于被動微波遙感器，即傳感器直接接收海面輻射的電磁波，“類似相機”。

　　“四個‘主角’互相支持，聯手完成綜合性遙感探測。”姜景山稱，中國將成為繼美國之后第二個能夠獨立完成綜合性微波遙感探測的國家。

　　盡管“海洋二號”衛星從2007年立項到現在僅有四年多時間，但在立項之前，姜景山和他的團隊已經做了很多鋪墊工作。

　　“這些遙感探測器的基礎是‘神舟’四號。”姜景山說，“‘神舟’四號有效載荷應用任務中的重頭戲——多模態微波遙感器，是我國第一臺實驗性的微波遙感系統，實現了技術突破。”

　　四個“主角”中，中國科學院空間科學與應用研究中心獨立承擔了兩個——雷達高度計和校正微波輻射計，并與中國航天科技集團公司合作完成了微波散射計。

　　“中科院空間中心是我國最早開展微波遙感技術研究的單位之一，也是目前國內微波遙感探測機理研究和微波遙感器研制的主要研發基地。”作為我國微波遙感倡導者之一，姜景山感到很欣慰。

　　“去衛星發射現場的團隊成員在發射成功以后就要馬上趕回來。”姜景山告訴記者，在接下來的兩三個月里，他們的主要任務就是進行在軌調試，對載荷的各項功能進行檢測優化，使“海洋二號”衛星順利完成它監測和調查海洋動力環境的使命。