【中國(guó)儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】2016國(guó)際地球科學(xué)與遙感大會(huì)近日在北京結(jié)束，此次會(huì)議是全球該領(lǐng)域最具影響力的學(xué)術(shù)會(huì)議，我國(guó)科學(xué)家郭華東院士在會(huì)上講述了從月球上開展對(duì)地觀測(cè)的新設(shè)想，提出在月球上建立載人基地，依靠該基地放置一個(gè)望遠(yuǎn)鏡，實(shí)現(xiàn)對(duì)地球半球的整體觀測(cè)。

　　
　　中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所郭華東院士認(rèn)為，地球觀測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新源于人們對(duì)地球不斷深化的認(rèn)識(shí)和隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的應(yīng)用需求。他說，“對(duì)地觀測(cè)科學(xué)技術(shù)正面臨全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在地球科學(xué)研究中，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到需要將地球作為一個(gè)整體進(jìn)行綜合觀測(cè)，更需要以全球性的系統(tǒng)觀和多時(shí)空尺度分析方法來研究地球整體行為”。
　　
　　郭華東透露，“地球宏觀科學(xué)現(xiàn)象的月基觀測(cè)研究”已成為國(guó)家自然科學(xué)基金委2015年批準(zhǔn)的重大項(xiàng)目，由他擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
　　
　　為什么要建立月球?qū)Φ赜^測(cè)基地呢？郭華東院士認(rèn)為，空間觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)揭示地球系統(tǒng)演化過程的潛在機(jī)制非常重要，然而沒有哪種單一平臺(tái)能解決所有的空間觀測(cè)問題。太陽同步軌道衛(wèi)星可以保證每天在確定的時(shí)刻觀測(cè)某一目標(biāo)，但是采樣較為單一，且軌道低，視野小。而地表、大氣、海洋的物理性質(zhì)無時(shí)無刻不在變化。地球同步軌道衛(wèi)星能完成時(shí)間維度的連續(xù)采樣，并將視野擴(kuò)大到整個(gè)地球半球，有助于對(duì)地球大尺度宏觀現(xiàn)象的觀測(cè)。然而它也存在一些缺點(diǎn)，例如不能覆蓋所有經(jīng)度，難以觀測(cè)南北極以及觀測(cè)角度單一等。
　　
　　月球?qū)Φ赜^測(cè)具有遙感衛(wèi)星不具備的很多優(yōu)勢(shì)。月球是一個(gè)長(zhǎng)期存在的平臺(tái)，比任何人造衛(wèi)星的壽命都要長(zhǎng)。而全球變化信息的提取需要長(zhǎng)期固定的觀測(cè)平臺(tái)，在此平臺(tái)上對(duì)地球表面進(jìn)行數(shù)十年、乃至數(shù)百年的長(zhǎng)期連續(xù)性的觀測(cè)，才能為地球系統(tǒng)長(zhǎng)期變化規(guī)律研究提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。月基平臺(tái)的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于人造地球衛(wèi)星，能夠提供長(zhǎng)期的、精確校準(zhǔn)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，這將大大有利于地球氣候系統(tǒng)變化研究。
　　
　　正所謂“站得高看得遠(yuǎn)”，郭華東表示，“通過月基合成孔徑雷達(dá)對(duì)地觀測(cè)，不僅能達(dá)到與星載雷達(dá)相同的空間分辨率，而且測(cè)繪帶幅寬能達(dá)到數(shù)千公里，高于星載雷達(dá)一個(gè)量級(jí)”。
　　
　　“另外，通過準(zhǔn)確測(cè)量固體地球動(dòng)態(tài)的區(qū)域異質(zhì)性變化，可以加深對(duì)板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等的理解，從而為地震研究和地球動(dòng)力學(xué)研究提供支持。與衛(wèi)星觀測(cè)相比，在月球上觀測(cè)全球植被動(dòng)態(tài)、中高層大氣成分變化等海陸氣地球宏觀科學(xué)現(xiàn)象具有一定優(yōu)勢(shì)。”他補(bǔ)充說。
　　
　　優(yōu)勢(shì)很多，困難也不小。郭華東院士坦承，現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)月基對(duì)地觀測(cè)面臨大量技術(shù)瓶頸。首先，月基對(duì)地觀測(cè)要長(zhǎng)期穩(wěn)定地獲取數(shù)據(jù)，必須依靠一個(gè)長(zhǎng)期的載人月球基地，這對(duì)空間運(yùn)載、月表建設(shè)、能源供給等方面的技術(shù)提出了更高的要求。其次，由于觀測(cè)距離遙遠(yuǎn)，對(duì)傳感器參數(shù)要求更為苛刻。目前，一些光學(xué)被動(dòng)傳感器已經(jīng)足夠?qū)崿F(xiàn)月基觀測(cè)，需要通過綜合設(shè)計(jì)降低成本并使其更好地貼合應(yīng)用需求；對(duì)于主動(dòng)類傳感器，接收信號(hào)信噪比將是一個(gè)重要限制，如何通過硬件或數(shù)據(jù)處理手段提高信噪比是需要突破的關(guān)鍵技術(shù)之一。最后，還需要研發(fā)適合月基觀測(cè)的觀測(cè)方法，包括觀測(cè)模式、觀測(cè)構(gòu)型及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和信息提取算法等。
　　
　　對(duì)于上述問題，郭華東表示，接下來通過項(xiàng)目的研究，擬解決地球宏觀科學(xué)現(xiàn)象月基觀測(cè)領(lǐng)域“看什么”“怎么看”“放什么”和“怎么放”四個(gè)方面的關(guān)鍵科學(xué)問題。
　　
　　郭華東說，月基對(duì)地觀測(cè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)學(xué)科及工程領(lǐng)域，投入較高，因此單靠一個(gè)國(guó)家比較困難，需要加強(qiáng)國(guó)際合作，聯(lián)合各國(guó)力量建設(shè)長(zhǎng)期的月球載人基地，充分利用各國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和人力物力資源，制訂切實(shí)可行的月基對(duì)地觀測(cè)規(guī)劃與逐步實(shí)施方案，為實(shí)現(xiàn)月基對(duì)地觀測(cè)提供基本保障。
　　
　?。ㄔ瓨?biāo)題：月亮之上建基地 遙感衛(wèi)星不必“奔波忙”）