【中國儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】2016國際地球科學與遙感大會近日在北京結(jié)束，此次會議是全球該領域最具影響力的學術(shù)會議，我國科學家郭華東院士在會上講述了從月球上開展對地觀測的新設想，提出在月球上建立載人基地，依靠該基地放置一個望遠鏡，實現(xiàn)對地球半球的整體觀測。

　　
　　中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所郭華東院士認為，地球觀測技術(shù)的創(chuàng)新源于人們對地球不斷深化的認識和隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的應用需求。他說，“對地觀測科學技術(shù)正面臨全新的機遇和挑戰(zhàn)。在地球科學研究中，人們越來越認識到需要將地球作為一個整體進行綜合觀測，更需要以全球性的系統(tǒng)觀和多時空尺度分析方法來研究地球整體行為”。
　　
　　郭華東透露，“地球宏觀科學現(xiàn)象的月基觀測研究”已成為國家自然科學基金委2015年批準的重大項目，由他擔任項目負責人。
　　
　　為什么要建立月球?qū)Φ赜^測基地呢？郭華東院士認為，空間觀測數(shù)據(jù)對揭示地球系統(tǒng)演化過程的潛在機制非常重要，然而沒有哪種單一平臺能解決所有的空間觀測問題。太陽同步軌道衛(wèi)星可以保證每天在確定的時刻觀測某一目標，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)無時無刻不在變化。地球同步軌道衛(wèi)星能完成時間維度的連續(xù)采樣，并將視野擴大到整個地球半球，有助于對地球大尺度宏觀現(xiàn)象的觀測。然而它也存在一些缺點，例如不能覆蓋所有經(jīng)度，難以觀測南北極以及觀測角度單一等。
　　
　　月球?qū)Φ赜^測具有遙感衛(wèi)星不具備的很多優(yōu)勢。月球是一個長期存在的平臺，比任何人造衛(wèi)星的壽命都要長。而全球變化信息的提取需要長期固定的觀測平臺，在此平臺上對地球表面進行數(shù)十年、乃至數(shù)百年的長期連續(xù)性的觀測，才能為地球系統(tǒng)長期變化規(guī)律研究提供強有力的數(shù)據(jù)支撐。月基平臺的壽命遠遠長于人造地球衛(wèi)星，能夠提供長期的、精確校準的時間序列數(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”，郭華東表示，“通過月基合成孔徑雷達對地觀測，不僅能達到與星載雷達相同的空間分辨率，而且測繪帶幅寬能達到數(shù)千公里，高于星載雷達一個量級”。
　　
　　“另外，通過準確測量固體地球動態(tài)的區(qū)域異質(zhì)性變化，可以加深對板塊構(gòu)造運動等的理解，從而為地震研究和地球動力學研究提供支持。與衛(wèi)星觀測相比，在月球上觀測全球植被動態(tài)、中高層大氣成分變化等海陸氣地球宏觀科學現(xiàn)象具有一定優(yōu)勢。”他補充說。
　　
　　優(yōu)勢很多，困難也不小。郭華東院士坦承，現(xiàn)階段實現(xiàn)月基對地觀測面臨大量技術(shù)瓶頸。首先，月基對地觀測要長期穩(wěn)定地獲取數(shù)據(jù)，必須依靠一個長期的載人月球基地，這對空間運載、月表建設、能源供給等方面的技術(shù)提出了更高的要求。其次，由于觀測距離遙遠，對傳感器參數(shù)要求更為苛刻。目前，一些光學被動傳感器已經(jīng)足夠?qū)崿F(xiàn)月基觀測，需要通過綜合設計降低成本并使其更好地貼合應用需求；對于主動類傳感器，接收信號信噪比將是一個重要限制，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鍵技術(shù)之一。最后，還需要研發(fā)適合月基觀測的觀測方法，包括觀測模式、觀測構(gòu)型及相應的數(shù)據(jù)處理和信息提取算法等。
　　
　　對于上述問題，郭華東表示，接下來通過項目的研究，擬解決地球宏觀科學現(xiàn)象月基觀測領域“看什么”“怎么看”“放什么”和“怎么放”四個方面的關鍵科學問題。
　　
　　郭華東說，月基對地觀測是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及多個學科及工程領域，投入較高，因此單靠一個國家比較困難，需要加強國際合作，聯(lián)合各國力量建設長期的月球載人基地，充分利用各國的先進技術(shù)和人力物力資源，制訂切實可行的月基對地觀測規(guī)劃與逐步實施方案，為實現(xiàn)月基對地觀測提供基本保障。
　　
　　（原標題：月亮之上建基地 遙感衛(wèi)星不必“奔波忙”）