「特稿」震後十年,見證我國“太空救援隊”的驚人蛻變

每分鐘流逝都焦灼不已,

每公里推進都悲喜交集,

每一次挖掘都屏住呼吸,

每一天都忍不住企盼奇蹟……

還記得十年前從電視中看到每一個營救成功的消息時都激動得又哭又笑的日子嗎?

從2008年5月12日,到2018年5月12日,十年時間轉眼過去,汶川已然浴火重生。當年在搶險救援中初試身手的由遙感衛星、通信衛星、導航衛星等組成的“太空救援隊”又發生了怎樣的改變?

「特稿」震后十年,见证我国“太空救援队”的惊人蜕变

十年後的汶川

從少到多的國產衛星遙感數據

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汶川地震地質構造背景分析圖(北京一號)

十年前,震後次日,遙感界泰斗李小文院士公開致歉:“大家都關心汶川的災情,但到現在我們還出不了一張圖……我們搞遙感的,真是恨不得打個地洞鑽下去,就算地震殉國算了”。

如今,我國遙感衛星技術發展迅速,衛星的空間分辨率、光譜分辨率、時間分辨率和衛星壽命等均大幅提升,覆蓋了可見光圖像、可見光視頻、高光譜圖像、SAR圖像等多種類型,已經可以基本滿足搶險救災、災害評估、次生災害監測、規劃重建等工作需要。在四川蘆山地震、雲南魯甸地震、西藏林芝地震、四川九寨溝地震和新疆喀什地震中,高分一號、二號、三號、四號、資源一號、資源三號、環境一號A/B/C和實踐九號等多顆陸地觀測衛星第一時間對災區成像,為抗震救災工作提供了有力支持。

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西藏林芝震前震後遙感影像對比圖(高分一號、四號)

隨著我國商業航天的發展,包括高景一號、吉林一號、北京二號和珠海一號等在內的商業遙感衛星星座逐步建立,關鍵時刻同樣能大顯身手。

大師已逝,而今或可告慰。

從無到有的自主移動通信衛星系統

一場地震對我國的衛星通信行業產生了深遠影響。

汶川地震發生後,震區地面通信網絡全面癱瘓,衛星通信再次顯現出它的價值。當時我國尚沒有自主的移動通信衛星系統,只能利用國外的移動通信衛星系統進行通信聯絡。國際上的移動衛星系統已經形成了多個覆蓋全球或區域性的移動通信系統,不僅廣泛應用於個人通信、海洋運輸、遠洋漁業、航空客運等領域,而且在遭受地震、洪水、霜凍等自然災害情況下能夠實現無障礙通信。汶川地震之後,國家加緊移動通信衛星系統的建設,天通一號立項,首要任務是確保我國遭受嚴重自然災害時的應急通信,填補國家自主衛星移動通信服務的空白。

2016年8月6日,“中國版海事衛星”天通一號01星發射升空,我國邁入衛星移動通信的“手機時代”。天通一號衛星移動通信系統,是我國自主研製建設的衛星移動通信系統,也是我國空間信息基礎設施的重要組成部分。天通一號01星即將面向全國提供衛星電話入網及充值服務。

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天通一號手持智能終端

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天通衛星電話卡

2017年4月12日,我國首顆高通量通信衛星中星十六號升空,真正實現了自主通信衛星的寬帶應用,可滿足野外、高鐵、船舶等方面的應用需求。便攜式衛星寬帶通信終端可一鍵對星,在災區地面通信網絡損壞中斷時快速連通網絡。

從有到優的北斗衛星導航系統

汶川地震讓北斗衛星導航系統走進了人們的視野。

地震發生後,在常規通信手段失靈的情況下,中國衛星導航應用管理中心為救援部隊緊急配備了一千多臺北斗衛星導航試驗系統終端機。救援部隊利用北斗終端機的短報文功能實現了各點位之間以及點位與指揮部之間的信息聯絡,並利用北斗系統第一個發出了災區信息。2008年5月13日至6月12日,北斗衛星導航系統累計為汶川地震災區提供衛星定位服務達164萬餘次,短信服務達74萬餘次。

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汶川地震中使用的北斗一號終端

2013年4月20日,四川蘆山地震中救援部隊使用的第二代北斗系統,比汶川地震救援使用的第一代北斗試驗系統精度更高,覆蓋範圍更廣。

目前,北斗三號全球系統建設穩步推進,北斗衛星迎來密集發射期。在北斗二號的基礎上,北斗三號提升了1到2倍的定位精度,達到了2.5m~5m的水平,並將在保留短報文功能的前提下提升相關性能。同時,北斗地基增強系統(一期)建設任務已全部完成,初步形成基於北斗的一體化高精度應用服務體系。北斗系統結合地基增強系統提供高精度服務,將在災害監測預警方面發揮更加重要的作用。

此外,北斗衛星導航系統還可以作為地震預報的輔助手段,通過在主要地震區建立地形變監測網,進行區域地面沉降監測、板塊運動監測、區域地質環境監測等。

除了遙感衛星、通信衛星、導航衛星這些老面孔,“太空救援隊”還增加了新成員。2018年2月2日,我國第一顆電磁監測試驗衛星張衡一號發射升空。該衛星是我國地震立體觀測體系第一個天基平臺,也是我國地球物理場探測衛星計劃的首發星,將收集全球7級以上、中國6級以上地震產生的電磁信息,進而為地震機理研究提供重要數據支撐。

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張衡一號衛星

逐漸加深的國際合作

在國際合作方面,我國於2007 年加入了空間與重大災害國際憲章(CHARTER)。汶川地震發生一小時後,中國國家航天局正式啟動此減災合作機制,並得到了眾多國家和機構遙感衛星的快速支援。

中國也在積極響應憲章請求,為世界範圍內的減災救災工作提供空間技術支持,先後為澳大利亞森林火災、巴基斯坦洪水、日本地震海嘯等提供了大量衛星遙感數據,為國際減災救災行動作出了重要貢獻。高分一號、風雲三號、實踐九號正式列為中方憲章值班衛星。

我國還通過亞太空間合作組織、外交部等組織機構,為日本、智利、墨西哥等國提供了國際援助,提升了我國陸地觀測衛星的國際地位和影響力。

十年來,我國衛星及應用在自然災害監測、預警、評估、救援中的能力得到顯著提升和發展,天基應急救援系統逐步成形。“太空救援隊”的發展壯大正一步步為我們架起看不到的“安全天網”。


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