蒋鹏飞：卫星找矿开启资源勘查新路径

蒋鹏飞：卫星找矿开启资源勘查新路径

2026年7月22日10时54分，引力一号遥四运载火箭在上海东部海域完成海上发射，将包括西光贰号01星（彩云高光谱01星）在内的9颗卫星送入预定轨道。这是东方空间引力一号火箭的第四次飞行任务，一箭九星发射取得圆满成功。在本次发射的卫星中，西光贰号01星的技术指标尤为值得关注，它是国内首颗高光谱定量智算卫星，由西安中科西光航天科技集团有限公司全自主研制，云南省地质矿产勘查开发局是它的首个商业用户。

（图片来源：中科西光）

说起卫星找矿，不少人会觉得那是国外才有的技术。事实上，航天遥感技术在我国应用于地质勘查已有多年，但真正做到找得准、反应快、结论实，始终是行业亟待突破的难题。读懂卫星找矿的逻辑，先要理解“光谱指纹”的基本原理。普通遥感卫星只能捕捉地表形态影像，解决“有没有、长什么样”的问题；高光谱遥感则更进一步，它能识别不同物质的光谱特征，回答“是什么物质”的问题。

◍光谱是物质的指纹卫星靠它辨认矿藏

自然界中的每种物质，对不同波长的光线都有独特的反射和吸收规律，就像人类的指纹一样具有唯一性。铜矿、铁矿、稀土矿等不同矿物，在高光谱影像中会呈现出差异化的光谱组合，专业技术人员通过分析这些特征，无需抵达实地就能判断地表的矿物成分与分布范围，这就是高光谱遥感服务地矿勘查的核心机理。过去很长一段时间，国产高光谱卫星的应用效果不尽如人意，核心瓶颈集中在两项关键指标上。一是光谱分辨率不足，相近矿物的光谱特征难以区分，容易出现误判；二是空间分辨率不高，矿化蚀变区域的边界和细节看不清楚，勘查精度打了折扣。

西光贰号01星恰恰在这两个核心维度上同时实现了跃升，达到当前国内商业高光谱卫星的最高水平：10米空间分辨率，足以清晰分辨地面停车位大小的区域；7纳米光谱分辨率，能够精准区分相邻矿物的光谱差异。两项指标的同步提升，不是简单的参数叠加，而是让卫星高光谱数据真正具备了地矿勘查的实用价值，走出了“看得见却辨不清”的困境。

◍干涉光谱成像让这颗卫星真正领先

西光贰号01星采用的是静态干涉光谱成像体制，而不是传统高光谱卫星常用的推扫棱镜色散方案。传统方案靠运动部件在飞行中扫描获取光谱，在轨稳定性受限于机械结构寿命，同时光谱校准会随时间漂移，需要频繁在轨校正。静态干涉光谱成像没有运动部件，依靠傅里叶变换干涉技术，卫星在正常推扫飞行过程中一次性获取连续多波段信息。中心波长可以自由定义，这意味着针对不同矿物的特征光谱波段，可以进行定制化配置，而不是所有矿物共用一套固定的波段设置。这是面向精细化地矿勘查的实打实工程优势，而非参数表上的纸面数字。

（图片来源：中科西光）

在幅宽表现上，西光贰号01星拥有10米空间分辨率、7nm光谱分辨率，最大幅宽14千米，具备长条带连续推扫成像能力，也就是说，单日最多可获取100万平方千米的10米高光谱遥感影像，这是国内目前商业最高、幅宽最大、研发体制最难的高光谱卫星。以云南省约39.4万平方千米的面积计算，理论上不到一天就能完成一次全省覆盖扫描，将大幅压缩矿产资源普查的作业周期。

◍星上算力化解数据下传的瓶颈

遥感卫星行业长期存在一个系统性瓶颈，卫星每天产生的海量遥感数据，绝大多数都无法传回地面，受地面站数量、卫星过境时间窗口与通信带宽限制，传统“天感地算”模式的数据传输效率极低，这也是制约高光谱卫星应用效率的关键问题。

西光贰号01星搭载了与之江实验室，联合研制的智加NX4星载智能计算单元，在轨算力达248TOPS，配套超高速数据接口，可在轨实时完成遥感数据预处理、目标识别与信息提取。以水体监测为例，卫星可直接在轨道上判别水体浑浊等级、标记污染可疑区域，仅将分级结论和重点区域的光谱数据传回地面，原始数据则在星上完成初步处理，既大幅减少了数据传输量，又显著提升了响应时效。对于矿区生态监测这类需要快速决策的场景，这套“在轨预处理+地面精处理”的星地协同模式，将遥感应用从过去的事后复盘推向了实时预警，真正开拓天感天算的“即时遥感”时代。随着西光贰号01星顺利入轨，中科西光航天的在轨卫星总数已达到12颗。

◍全球“AI+遥感”找矿的应用

在国际地矿勘查领域，“AI+卫星遥感”早已从实验室走向商业实战，以美国KoBold Metals为代表的大模型预测路线。该公司由比尔·盖茨与贝索斯等商业巨头联合投资，其核心模式是将Sentinel-2与Landsat系列卫星的遥感数据，与几十年来的历史地质图、地球物理数据一同输入AI大模型，在赞比亚与格陵兰岛预测深层铜矿和钴矿，其本质是“天感+地算”，用地面超级计算机的算力去算卫星传回的数据，相比中科西光在轨算力来说，还有一定的区别与差距。

澳大利亚Earth AI为代表的全流程智能闭环路线。该公司直接利用高光谱卫星影像，通过机器学习算法自动识别地表蚀变矿物的“光谱指纹”，实时生成高精度的找矿热力图，甚至与自动钻探设备联动。在其澳大利亚新南威尔士州的项目中，这套AI+遥感系统将传统矿产普查的周期缩短了近80%。

但无论是KoBold Metals还是Earth AI，其商业模式依然依赖于“卫星拍摄-数据下传地面-地面算力分析”的传统链路。由于高光谱数据量极其庞大，从卫星过顶到AI模型出具地质报告，中间依然存在数天的传输与算力时延。这也正是国内西光贰号01星将248TOPS算力直接装上卫星、实现“星上智算”所要解决的核心痛点。

◍云南地矿成为首个商业用户

云南省地质矿产勘查开发局是这颗卫星的首个商业用户，“彩云星座”系列的首颗高光谱卫星也因此得名。云南是我国矿产资源最丰富的省份之一，已探明矿产资源种数位居全国前列，铜、铅、锌、锡等有色金属储量优势突出。但云南地形条件复杂，山地、高原、峡谷交错分布，大量矿区地处交通不便的偏远地带，传统地面勘查方式成本高、覆盖范围有限、更新周期长。

通过卫星定期扫描矿区，不仅能勘探矿藏分布，还能监测矿区生态变化、尾矿库稳定状态、周边植被覆盖情况，这正是“矿产全生命周期管理”的核心需求。传统光学卫星能看清地表形态，却分辨不了矿物成分；传统高光谱卫星能识别物质成分，空间分辨率和在轨处理能力又存在短板。西光贰号01星恰好同时补足了这两方面的不足，与云南地矿的实际应用场景形成精准匹配，这不是单纯的发一颗高光谱卫星，而是由真实商业需求驱动的定制开发项目。

◍高光谱卫星找矿对中国的战略意义

我国是全球最大的矿产资源消费国，同时也是多种关键矿产的进口大国。稀土、锂、钴、镍这些支撑新能源汽车、电池、芯片产业链的战略矿产，资源分布不均、开采难度各不相同，提升国内矿产资源的探明率与开采效率，是保障产业链供应链安全的核心手段之一，高光谱卫星技术在这一领域的价值，早已超出单一企业与单个商业项目的范畴。

此前中科西光航天研制的大佛号（西光壹号06星），是目前国内唯一在轨的400至2500纳米全谱段商业遥感卫星，覆盖可见光到短波红外全光谱范围，也是国内商业高光谱遥感星座中单星谱段覆盖最宽的卫星。西光贰号01星的加入，将星上智算能力与高光谱遥感能力相结合，实现了“看得见”与“看得懂”在同一颗卫星上完成。如果后续按计划完成星座组网，我国天基矿产资源勘查能力将迈入全新的效率量级，形成一套具备在轨自主勘查能力的天基找矿系统。

作者简介：蒋鹏飞，人民一号卫星与星云星座总设计师，高级工程师，北京神飞航天应用技术研究院副院长，二十年商业航天一线研发，“蒋院长讲航天”科普新媒体矩阵主理人，著有航天科幻文学《你好人类：逆光行动》、少儿科幻短剧《逆光行动》，在人民日报、财联社、抖音、视频号等20个平台开设栏目，年累计触达受众超1亿人次。

编辑：航天知识局　　审校：张丽