三星组网！我国首个海洋动力环境监测网来了
◎ 张兰兰 张巍 王琬涵 科技日报记者 付毅飞 操秀英
2021年5月19日12时03分，由航天科技集团五院抓总研制的海洋二号D星在酒泉卫星发射中心由长征四号乙运载火箭成功发射。该星将与2018年发射的海洋二号B星、2020年发射的海洋二号C星在轨组网，建成我国首个海洋动力环境监测网。
图源：中国航天报
十余年来，海洋二号卫星研制团队坚持“多功能、集成化”的设计理念并不断优化升级，使海洋二号B星、C星、D星具备全天时、全天候、高精度的海面风场、海面高度、有效波高、海面温度等海洋动力环境数据监测的能力。
随着三星组网，全球海洋监测的覆盖能力达80%以上，海洋监测的效率和精度大幅提升，达到国际领先水平，将高效服务于我国海洋防灾减灾、海上交通、发展海洋经济等工作。
让台风“无处遁形”
让船只“自由航行”
海洋二号系列卫星装载微波散射计，可有效用于海面风力的测量，风速测量精度优于2m/s，为台风预报的及时性和精准度提供有力保证。
根据风力等级划分，风速小于2m/s为一级风。也就是说，即使海面刮起一级“软风”，也不会逃过海洋二号系列卫星的法眼。据报道，自海洋二号系列卫星发射以来，我国近海平均每年20余次的台风均实现精准捕捉，无一漏网。2020年9月海洋二号C星在轨运行后，成功“捕获”19号超强台风“天鹅”，展现出良好的应用效果。
海洋二号C星监测台风
海洋二号D星在轨投入使用后，将进一步增强监测和预警能力，为我国沿海城市防灾减灾和全球灾害监测提供重要的保障。
卫星设计师介绍，自海洋二号B星开始，在A星满身“神器”的基础上新增了船舶自动识别和数据收集系统，具备对全球船舶自动识别以及接收、存贮和转发我国近海及其他海域的浮标测量数据的能力。而海洋二号D星的导航系统全面升级，具备GPS和北斗双模数据接收功能，进一步实现导航能力的自主可控。
海洋二号B、C、D星组网运行后，相当于在太空中织就“天眼”，实现全球海面船只的位置、航向、航速精确勘测，为支持和服务全球海上定位、导航、搜救等提供重要保障。
将海浪“尽收眼底”
精确探测推动海洋经济发展
海洋二号系列卫星装载雷达高度计，可以获取有效波高、大洋环流、全球海浪等数据。该设备与校正辐射计配合工作，能够及时获取全球海洋有效波高信息，精度达到0.5米，可以有效监测、预测灾害性海浪，观测精度达到国际领先水平。
据报道，福建省海洋预报台利用海洋二号B星数据，为“海峡号”客运航线提供24小时海浪和灾害性气候监测信息，确保轮船航行安全。
2012年4月11日，在印尼附近海域发生里氏8.5级地震后，我国通过海洋二号A星对地震前后海域波高进行分析，判定了“在印度洋海域不会发生海啸”的结论。美国随后也发布消息，取消了印度洋相关地区海啸的预警。
工作人员检查卫星状态
海洋二号D星团队合影
此外，海洋二号系列卫星均装载微波辐射计，可用于海面温度测量，辅之以雷达高度计，可识别出大洋中的锋面和中尺度涡，为探测大洋渔场分布情况等提供可靠的数据支撑。
据报道，自海洋二号系列卫星在轨应用以来，多家渔业公司利用海洋二号卫星数据在远洋渔业上进行推广应用，可燃油节约5%，渔获量提高2-3%。
据中国工程院院士蒋兴伟公开报告，我国利用海洋光学卫星、结合海洋二号系列卫星数据，可发布大洋渔场的快速预报，当前，我国已具备三大洋17个大渔场的预报能力。
“中国网”担当推动构建海洋命运共同体
除了测量有效波高之外，海洋二号系列卫星装载雷达高度计还可以精准地完成全球海面高度的测量。据卫星设计师介绍，海洋二号D星海面高度测量精度优于5cm，已达国际先进水平，将为全球性气候研究提供数据支撑。
我国2011年发射的海洋二号A星具备了稳定的海平面变化监测能力，随海洋二号B星、海洋二号C星的发射实现了接续观测，为全球海平面观测贡献了高质量的测高数据，海洋二号系列卫星纳入全球海平面的观测应用体系。
海洋二号D星实现带翼带天线空运
海洋二号D星的成功发射，将发挥海洋动力环境卫星组网优势，进一步提升持续观测能力，进一步完善服务于全球变化研究的数据体系构建，大幅提升我国适应气候变化数据保障能力，在支持和服务全球气候变化研究中彰显大国使命和担当。
此外，海洋二号B星、C星、D星奔跑在不同的轨道上，其组网运行将使全球海洋监测进入“小时级”时代。
海洋二号卫星总设计师张庆君表示，曾经单颗星20多天才能针对全球观测一次，无法满足我们海上运输、大洋渔场、海洋科考、海上安全等多方面要求。而此次我国首个海洋动力环境监测网建成后，全球海洋观测仅需6小时。
此外，三星组网后，海洋二号卫星观测网格间隔将优于100km，满足亚中尺度海洋现象观测的要求，达到国际先进水平。与3.61亿全球海洋总面积相比，其观测精度相当于足球场上的一张报纸。
三星组网示意图
海洋二号B、C、D星在太空织起的“中国网”，将为海洋防灾减灾能力、海上交通能力、海洋经济发展等带来几何式增长，为人类更好的开发、利用、保护、管控海洋提供“中国力量。”
来源：科技日报 文中未标注图片来自航天科技集团五院