光譜成像儀等助力空間紅外光電探測(cè)邁向新臺(tái)階

中分辨率光譜成像儀Ⅱ型是D星搭載的核心光學(xué)儀器，可與美國(guó)最新發(fā)射的聯(lián)合極軌氣象衛(wèi)星的成像儀器相媲美，有望成為國(guó)際上最先進(jìn)的寬幅成像遙感儀器之一。該載荷是在風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星前3顆星配置的兩臺(tái)成像儀器——掃描輻射計(jì)和中分辨率光譜成像儀的基礎(chǔ)上升級(jí)而來(lái)，相較原有的光譜成像儀新增了6個(gè)紅外通道，更重要的是新增了地面分辨率可以達(dá)到250米的紅外分裂窗通道，儀器定標(biāo)精度和探測(cè)靈敏度指標(biāo)全面提高

研制團(tuán)隊(duì)在高靈敏度探測(cè)、全譜段星上實(shí)時(shí)定標(biāo)提高定量化性能、多光路低溫光校等技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了新的創(chuàng)新和進(jìn)步，載荷可以通過(guò)250米可見(jiàn)光近紅外通道每日無(wú)縫隙獲取全球真彩色遙感圖像，并可成為世界上首臺(tái)獲取全球250米分辨率長(zhǎng)波紅外分裂窗區(qū)資料的成像儀器。

這一技術(shù)提升可以實(shí)現(xiàn)云、、水汽、陸地表面特性、海洋水色等大氣、陸地、海洋參量的高精度定量反演，為我國(guó)生態(tài)治理與恢復(fù)、與保護(hù)提供科學(xué)支持，為全球生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害監(jiān)測(cè)和氣候評(píng)估提供中國(guó)觀測(cè)方案。

大氣“CT機(jī)” 接近國(guó)際先進(jìn)

紅外高光譜大氣探測(cè)儀為D星首次配置的光學(xué)載荷。它的“新”主要體現(xiàn)在：采用目前國(guó)際最先進(jìn)的動(dòng)鏡式傅里葉干涉探測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地氣系統(tǒng)的高光譜分辨率紅外觀測(cè)。通過(guò)60毫米有效大口徑、每秒4輻的快速光譜探測(cè)，探測(cè)儀可以在3.92微米到15.38微米紅外光譜波段范圍的1370個(gè)通道均實(shí)現(xiàn)0.625波數(shù)的探測(cè)能力，對(duì)大氣進(jìn)行分層精細(xì)觀測(cè)。該性能可使我國(guó)大氣溫度和大氣濕度廓線反演精度在現(xiàn)基礎(chǔ)上提高 1倍以上，接近國(guó)際先進(jìn)水平。

研制團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)中波波段銻化銦材料光伏探測(cè)器的高性能航天應(yīng)用。同時(shí)，紅外全光路熱控和輻射控制、200K的低溫光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用能顯著提升儀器性能，并通過(guò)基于儀器模型開(kāi)展高精度輻射和光譜定標(biāo)，實(shí)現(xiàn)儀器研制和用戶(hù)預(yù)處理的協(xié)同研究，有效提升儀器定量化水平。

目前，我國(guó)極軌氣象衛(wèi)星和靜止軌道氣象衛(wèi)星都已實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代，上海技術(shù)物理研究所在氣象衛(wèi)星光學(xué)載荷研制能力上的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，已使我國(guó)成為世界上唯一在高低軌同時(shí)具備多通道成像和高光譜大氣垂直探測(cè)能力的國(guó)家，使我國(guó)的氣象科技躋身世界一流。

中分辨率光譜成像儀Ⅱ型是D星搭載的核心光學(xué)儀器，儀器定標(biāo)精度和探測(cè)靈敏度指標(biāo)全面提高；而紅外高光譜大氣探測(cè)儀為D星首次配置的光學(xué)載荷，該性能可使我國(guó)大氣溫度和大氣濕度廓線反演精度在現(xiàn)基礎(chǔ)上提高 1倍以上，接近國(guó)際先進(jìn)水平，均足以見(jiàn)證氣象衛(wèi)星光學(xué)載荷研制能力上的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。