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武大学生造卫星完成太空“视力矫正”

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我国首颗学生造遥感卫星“启明星一号”又有新进展。

12月8日,极目新闻记者从武汉大学获悉,“启明星一号”学生团队日前完成了卫星在轨相对及绝对辐射定标工作。专家表示,这相当于卫星在太空中完成了一次“视力矫正”。结果表明,“启明星一号”工作状态良好,其绝对辐射定标系数精度可媲美国际先进卫星水平,满足定量化应用需求。

遥感卫星能够感知地球,首先要能看得清。“启明星一号”搭载的主载荷“轻小型谱段连续可调高光谱成像仪”(CCTFS),相当于卫星的眼睛,又或是太空相机。据了解,出厂时状态良好的卫星,受到发射过程中的震动,以及在轨运行后温热、空间环境等物理环境剧烈变化等因素影响,可能会使卫星传感器响应状态发生变化。为了让卫星能够看得清,拍得准,就需要对它定期进行在轨辐射定标。

怎样进行这项工作?武汉大学遥感信息工程学院教授巫兆聪介绍,此次定标工作由武汉大学张斯卿、代志雄、李政灿、田思铭、李幸静、谭文芳等同学组成的学生团队开展,他们控制“启明星一号”对位于法国、纳米比亚、中国、美国的一组地面定标场,进行多次拍摄。然后将拍摄照片与获取的地面定标场经太阳位置、大气传输、传感器光谱响应等修正后的真实反射率数据进行对比,发现其中的误差,再针对性地校准“启明星一号”相关参数。

“就像我们照相前,把照相机的焦距、光圈、快门数据调好。因为地面定标场的光学设备要比卫星载荷精密得多,所以我们以地面真实数据为校准标准。”巫兆聪说,原理听上去简单,实际做起来却很复杂。因为卫星在太空中,要考虑大气的影响、拍摄时卫星和太阳的位置、拍摄的时间等等因素的影响,并非简单的换算。

最终,负责这项工作的学生团队经过两个多月的攻关,设计了CCTFS在轨绝对辐射定标方法,得到在轨绝对辐射定标系数精度在3%-5%的国际先进水平。巫兆聪说:“这项工作对于专业人员来说都算复杂的,学生能取得这样的效果很不容易。”

据了解,“启明星一号”是以武汉大学学生为主体研发的一颗微纳卫星,2022年2月27日成功发射入轨。自2022年3月1日首次开机成像以来,它已经获取三百万平方公里质量优良的影像。感兴趣的网友和科研人员,可以在启明星项目官网(https://qmx.whu.edu.cn/)查看“启明星一号”获取的影像及数据。

“启明星一号”还是武汉大学开放式的太空教学实验平台。巫兆聪透露,目前学校已经利用这颗卫星开展了多项教学、科研活动。在完成在轨辐射定标工作后,将不断推进“启明星一号”在水体环境监测、城市规划、城市经济发展、光污染监测和自然资源调查等多个领域的应用,相关研究成果也将持续对外发布。

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