全球首个 广东造低倾角民用遥感星座发射成功!打破卫星观测局限

撰文: 羊城晚报
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10月21日上午11时40分许,山东日照黄海海域,海风阵阵,海上发射平台稳稳矗立。五羊星座先导A星(又叫广大一号、西光肆号01星)搭乘星河动力谷神星一号海射型运载火箭,在这里点火升空。火箭拖着尾焰直冲海天,卫星顺利入轨,发射任务圆满成功。

这颗卫星是五羊星座的首发星。它的成功上天,意味着全球第一个“非太阳同步、低倾角、低轨”的高分遥感卫星网络正式开建,填补全球低纬度高精度高频遥感监测空白,开创全球低纬度遥感观测全新发展范式。

10月21日,广东造低倾角民用遥感星座发射成功。(羊城晚报)

先导A星由广州大学牵头,广东省天垣科技有限公司负责商业化建设与运营,西安中科西光航天科技集团有限公司具体承研承制。

为什么要在传统极轨遥感星座之外,另辟一条低倾角轨道?星座建成后又将如何服务国计民生?带着这些问题,记者采访了五羊星座工程首席科学家、中国科学院院士童庆禧,五羊星座工程总设计师、广州大学空天遥感创新研究院院长顾行发,五羊星座工程总指挥、广州大学党委书记欧阳谦。

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在低纬度发射有何意义?

从太空俯瞰地球,南北纬35度之间是一条名副其实的“地球金腰带”:覆盖全球99个国家,承载超60%的人口,贡献超过70%的全球经济总量,是人口集聚、经贸活跃、航运密集、生态多样的核心地带。

但这里也是台风、洪涝、滑坡、赤潮、森林火灾等灾害高发、风险集中的敏感区域。

10月20日,山东日照海面上,火箭卫星海上发射船。(羊城晚报)

长期以来,全球对地观测体系95%以上依赖太阳同步极轨卫星。这类卫星过境时间固定、观测窗口单一,资源能力高度集中在中高纬度,低纬度反而成了观测洼地。

由此带来六大痛点:观测日频次低、重访周期长、数据更新滞后、夜间盲区大、定量数据不足、应急响应迟缓。一个常被提及的数字是:传统卫星对华南、东南亚、南海海域每日有效观测窗口仅40—60分钟。

五羊星座工程首席科学家、中国科学院院士童庆禧说,“常态化治理、精细化监管、快速应急预警、生态动态监测、产业精准赋能的刚需,靠这样的窗口密度是满足不了的,也长期制约着低纬度区域高质量发展和空间治理能力的提升。”

这回上天的卫星,如何解决痛点?

五羊星座换一条轨道“超车”:瞄准全球观测体系的结构性短板,首创非太阳同步低倾角逆行轨道技术路线,卫星不再沿极轨环绕南北极,而是定向聚焦南北纬35度低纬度核心区域,把轨道资源和过境次数集中投放到最需要观测的人口和经济密集带上,从根本上打破极轨卫星的观测局限。

五羊星座先导A星(羊城晚报)

按照规划,星座整体规划3颗先导验证星加25颗业务星,共28颗卫星组网。研制团队目标明确:全面组网后,实现目标区域每日1次全域高清全覆盖,重点区域每日3—5次高频重访,灾害场景30分钟级快速应急响应。

这意味着传统行业‘月度更新一张图’的低效模式,将升级为‘每日全域一张图、重点区域时时感知、风险隐患实时预警’的现代化空天监测新模式。
顾行发

五羊星座工程总设计师、广州大学空天遥感创新研究院院长顾行发说,治理链条也将从“事后处置”,升级为“事前预判、事中管控、事后评估”的全周期管理。

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天上拍、天上算,秒级给答案

本次发射的先导A星搭载0.5米级超高分辨率光学相机、2米级多光谱探测相机、30米宽幅红外探测载荷,兼顾高清成像、精细光谱、热环境感知三重能力。后续25颗组网业务星将形成光学、光谱、红外、雷达多源协同、全天候互补的观测体系。

童庆禧介绍,依托多载荷融合,星座可有效破解云雾遮挡、夜间无光、阴雨天气无法观测的行业难题,真正实现24小时全天候、全天时、全要素、高精度对地定量观测。

卫星还搭载星上智能AI处理、在轨数据加密、星地星端融合通信核心模块,实现数据在轨预处理、智能解译、秒级下传、即时应用。

过去是‘卫星拍、地面算’,链路长、响应慢;现在是‘即感、即传、即算、即用’,卫星从‘看得见’走向‘看得懂’,从‘传数据’走向‘给答案’,也大幅降低了地面算力压力。
顾行发

广州大学党委书记、五羊星座项目总指挥欧阳谦在发射观礼仪式上介绍,五羊星座由国家讯息中心、广州市政府、广州大学三方联合推动,是大湾区空天讯息基础设施重点工程。项目探索一套新协同机制——广州大学牵头开展核心研发,依托校内地理遥感学科平台、院士科研团队,打造低纬遥感、湾区观测、陆海统筹的特色科研方向;再通过学校孵化的天垣科技负责商业化运营,打通国家统筹、地方支持、高校攻关、企业市场化落地的路径。

在欧阳谦看来,牵头建设星座,既是广州大学服务航天强国、大湾区空天产业的任务,也是学科建设与人才培养的重要载体。首发星 “广大一号” 作为先导试验星,核心任务是验证低倾角轨道技术、探索组网运行模式,同步启动的空天讯息共享计划,面向海内外伙伴开放数据合作。未来广州大学将把星座工程和学科发展、人才培养深度绑定,依托重大工程带动跨学科创新,持续构建从卫星观测、数据处理到行业应用的完整链条,推动遥感成果服务区域治理、惠及更广区域。

遥感卫星的价值,最终要写在应用场景里、写在国计民生里。

欧阳谦表示,五羊星座立足华南、辐射东盟、联通全球,将积极融入亚太空间合作和全球地球观测治理体系,打造海上丝绸之路空间讯息走廊。

【专访对话1】

广州大学空天遥感创新研究院执行院长、五羊星座工程常务总师王晋年:五羊星座布局低纬度,服务国计民生

五羊星座为何布局?先导A星成功发射有何意义?它将如何服务国计民生?广州大学空天遥感创新研究院执行院长、五羊星座工程常务总师王晋年就此接受羊城晚报采访。

王晋年(受访者供图)

羊城晚报·羊城派:为什么要前瞻布局五羊星座这一低倾角民用遥感星座?

王晋年:布局五羊星座,核心是直面当前全球遥感体系的结构性痛点,抢抓空天经济的差异化赛道先机。当前国内外主流遥感星座大多采用太阳同步极轨,优势是高纬观测,但对南北纬35°这片全球经济最活跃的低纬度地带,卫星过境覆盖缝隙大、频次偏低。而这一人口密集的低纬区域突发事件多,动态变化快,现有遥感资源很难满足高频、连续、及时观测的刚需 。

羊城晚报·羊城派:先导A星发射成功,有何标志性意义?

王晋年:此次五羊星座先导A星发射成功,是我国低纬度遥感观测技术的重大突破,也是中国商业航天坚持自主创新、走差异化发展道路的标志性成果。未来,随着星座持续组网迭代、规模化投入应用,将持续填补全球低纬度高精度遥感观测空白,重塑国际对地观测产业格局,为我国空天讯息产业高质量发展、区域协同发展与全球空间治理贡献中国力量。

羊城晚报·羊城派:五羊星座将如何转化为新质生产力,服务国计民生?

王晋年:依托领先观测能力与智能服务体系,五羊星座将持续产出海量精准、实时、安全的遥感数据,转化为驱动高质量发展的新质生产力、保障社会稳定的公共安全能力、支撑生态文明建设的生态保障能力,助力各行业数字化、智能化转型。在洪水、台风、山火等灾害场景,它是守护生命的应急天眼;在农田林场,是赋能精准农业的绿色哨兵;在港口航道,可开展船舶监测、溢油风险预警,打造智慧航监能力;在蓝色海洋领域,支撑海洋牧场管护与海岸生态保护,成为经略海洋的巡天哨兵。

【专访对话2】

五羊星座“广东造”,28颗卫星2029年组网

五羊星座为何称之为“广东造”?28颗卫星如何组网、花多少钱、能干什么?记者采访广东省天垣科技有限公司首席技术官安军一一回应。

王晋年(受访者供图)

羊城晚报·羊城派:未来这个28颗卫星的低倾角商业遥感星座,发射如何规划安排?

安军:目前正在制造新一批卫星。明年预计4月后陆续发射2颗先导星,随后发射10—12颗业务星,届时基本具备服务能力。2029年形成28颗卫星组网,全面服务海上丝绸之路沿线国家与地区。

羊城晚报·羊城派:发射这些卫星,成本大吗?

安军: 整个五羊星座规划28颗卫星,全部完成组网的整体计划投资30亿元。

未来五羊星座项目将从三方面统筹实现成本与性能的平衡。一是充分运用一箭多星发射模式,摊薄单星发射成本;二是推行卫星平台、载荷标准化、模块化设计,改变传统卫星单件定制的研制模式,适配批量生产,压缩研制周期与制造成本;三是依托大湾区完备的本地供应链,优先选用成熟国产元器件,优化外部采购支出。在控本的同时,我们不会牺牲核心指标,坚持守住性能底线,依靠技术创新,力求在可控投入下实现最优的数据服务与应用价值。

羊城晚报·羊城派:出于什么考虑选择到山东日照海上发射?

安军:发射点位选择,是轨道动力学条件、安全风险、工程实现等多重因素综合权衡的结果。五羊星座主打低倾角轨道,日照近海发射点位适配先导A星39°轨道倾角需求,火箭起飞后可直接瞄准目标倾角入轨,减少卫星入轨后的变轨燃料消耗;海上发射火箭飞行路径朝向开阔的黄海海域,火箭一二级残骸落区位于海洋,避开人口密集区域,有效降低地面安全风险。

本次任务创新采用“陆地指挥、海上发射”模式。海上平台仅承担火箭起竖发射工位功能,全部任务指令均由岸基指控中心下达,既发挥海上发射落区安全的优势,又规避海上部署大型指控系统的短板,兼顾任务安全性与经济性。

羊城晚报·羊城派:未来对广东航天航空事业发展有何期待?

安军:五羊星座是“广东造”的卫星,未来期待以此为起点,坚持应用牵引、星座带动、制造支撑、生态集聚,持续放大低纬度遥感、湾区制造、海量场景三大比较优势,把卫星制造、组网运营、发射服务和遥感数据应用串成完整产业链,实现广东星、广东造、广东发、全球用,让商业航天成为广东空天经济的新增长点。