全球首個 廣東造低傾角民用遙感星座發射成功!打破衛星觀測侷限

撰文:羊城晚報
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10月21日上午11時40分許,山東日照黃海海域,海風陣陣,海上發射平台穩穩矗立。五羊星座先導A星(又叫廣大一號、西光肆號01星)搭乘星河動力穀神星一號海射型運載火箭,在這裏點火升空。火箭拖着尾焰直衝海天,衛星順利入軌,發射任務圓滿成功。

這顆衛星是五羊星座的首發星。它的成功上天,意味着全球第一個「非太陽同步、低傾角、低軌」的高分遙感衛星網絡正式開建,填補全球低緯度高精度高頻遙感監測空白,開創全球低緯度遙感觀測全新發展範式。

10月21日,廣東造低傾角民用遙感星座發射成功。(羊城晚報)

先導A星由廣州大學牽頭,廣東省天垣科技有限公司負責商業化建設與運營,西安中科西光航天科技集團有限公司具體承研承製。

為什麼要在傳統極軌遙感星座之外,另闢一條低傾角軌道?星座建成後又將如何服務國計民生?帶着這些問題,記者採訪了五羊星座工程首席科學家、中國科學院院士童慶禧,五羊星座工程總設計師、廣州大學空天遙感創新研究院院長顧行發,五羊星座工程總指揮、廣州大學黨委書記歐陽謙。

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在低緯度發射有何意義?

從太空俯瞰地球,南北緯35度之間是一條名副其實的「地球金腰帶」:覆蓋全球99個國家,承載超60%的人口,貢獻超過70%的全球經濟總量,是人口集聚、經貿活躍、航運密集、生態多樣的核心地帶。

但這裏也是颱風、洪澇、滑坡、赤潮、森林火災等災害高發、風險集中的敏感區域。

10月20日,山東日照海面上,火箭衛星海上發射船。(羊城晚報)

長期以來,全球對地觀測體系95%以上依賴太陽同步極軌衛星。這類衛星過境時間固定、觀測窗口單一,資源能力高度集中在中高緯度,低緯度反而成了觀測窪地。

由此帶來六大痛點:觀測日頻次低、重訪周期長、數據更新滯後、夜間盲區大、定量數據不足、應急響應遲緩。一個常被提及的數字是:傳統衛星對華南、東南亞、南海海域每日有效觀測窗口僅40—60分鐘。

五羊星座工程首席科學家、中國科學院院士童慶禧說,「常態化治理、精細化監管、快速應急預警、生態動態監測、產業精準賦能的剛需,靠這樣的窗口密度是滿足不了的,也長期制約着低緯度區域高質量發展和空間治理能力的提升。」

這回上天的衛星,如何解決痛點?

五羊星座換一條軌道「超車」:瞄準全球觀測體系的結構性短板,首創非太陽同步低傾角逆行軌道技術路線,衛星不再沿極軌環繞南北極,而是定向聚焦南北緯35度低緯度核心區域,把軌道資源和過境次數集中投放到最需要觀測的人口和經濟密集帶上,從根本上打破極軌衛星的觀測侷限。

五羊星座先導A星(羊城晚報)

按照規劃,星座整體規劃3顆先導驗證星加25顆業務星,共28顆衛星組網。研製團隊目標明確:全面組網後,實現目標區域每日1次全域高清全覆蓋,重點區域每日3—5次高頻重訪,災害場景30分鐘級快速應急響應。

這意味着傳統行業『月度更新一張圖』的低效模式,將升級為『每日全域一張圖、重點區域時時感知、風險隱患實時預警』的現代化空天監測新模式。
顧行發

五羊星座工程總設計師、廣州大學空天遙感創新研究院院長顧行發說,治理鏈條也將從「事後處置」,升級為「事前預判、事中管控、事後評估」的全周期管理。

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天上拍、天上算,秒級給答案

本次發射的先導A星搭載0.5米級超高分辨率光學相機、2米級多光譜探測相機、30米寬幅紅外探測載荷,兼顧高清成像、精細光譜、熱環境感知三重能力。後續25顆組網業務星將形成光學、光譜、紅外、雷達多源協同、全天候互補的觀測體系。

童慶禧介紹,依託多載荷融合,星座可有效破解雲霧遮擋、夜間無光、陰雨天氣無法觀測的行業難題,真正實現24小時全天候、全天時、全要素、高精度對地定量觀測。

衛星還搭載星上智能AI處理、在軌數據加密、星地星端融合通信核心模塊,實現數據在軌預處理、智能解譯、秒級下傳、即時應用。

過去是『衛星拍、地面算』,鏈路長、響應慢;現在是『即感、即傳、即算、即用』,衛星從『看得見』走向『看得懂』,從『傳數據』走向『給答案』,也大幅降低了地面算力壓力。
顧行發

廣州大學黨委書記、五羊星座項目總指揮歐陽謙在發射觀禮儀式上介紹,五羊星座由國家訊息中心、廣州市政府、廣州大學三方聯合推動,是大灣區空天訊息基礎設施重點工程。項目探索一套新協同機制——廣州大學牽頭開展核心研發,依託校內地理遙感學科平台、院士科研團隊,打造低緯遙感、灣區觀測、陸海統籌的特色科研方向;再通過學校孵化的天垣科技負責商業化運營,打通國家統籌、地方支持、高校攻關、企業市場化落地的路徑。

在歐陽謙看來,牽頭建設星座,既是廣州大學服務航天強國、大灣區空天產業的任務,也是學科建設與人才培養的重要載體。首發星 「廣大一號」 作為先導試驗星,核心任務是驗證低傾角軌道技術、探索組網運行模式,同步啟動的空天訊息共享計劃,面向海內外夥伴開放數據合作。未來廣州大學將把星座工程和學科發展、人才培養深度綁定,依託重大工程帶動跨學科創新,持續構建從衛星觀測、數據處理到行業應用的完整鏈條,推動遙感成果服務區域治理、惠及更廣區域。

遙感衛星的價值,最終要寫在應用場景裏、寫在國計民生裏。

歐陽謙表示,五羊星座立足華南、輻射東盟、聯通全球,將積極融入亞太空間合作和全球地球觀測治理體系,打造海上絲綢之路空間訊息走廊。

【專訪對話1】

廣州大學空天遙感創新研究院執行院長、五羊星座工程常務總師王晉年:五羊星座佈局低緯度,服務國計民生

五羊星座為何佈局?先導A星成功發射有何意義?它將如何服務國計民生?廣州大學空天遙感創新研究院執行院長、五羊星座工程常務總師王晉年就此接受羊城晚報採訪。

王晉年(受訪者供圖)

羊城晚報·羊城派:為什麼要前瞻佈局五羊星座這一低傾角民用遙感星座?

王晉年:佈局五羊星座,核心是直面當前全球遙感體系的結構性痛點,搶抓空天經濟的差異化賽道先機。當前國內外主流遙感星座大多采用太陽同步極軌,優勢是高緯觀測,但對南北緯35°這片全球經濟最活躍的低緯度地帶,衛星過境覆蓋縫隙大、頻次偏低。而這一人口密集的低緯區域突發事件多,動態變化快,現有遙感資源很難滿足高頻、連續、及時觀測的剛需 。

羊城晚報·羊城派:先導A星發射成功,有何標誌性意義?

王晉年:此次五羊星座先導A星發射成功,是我國低緯度遙感觀測技術的重大突破,也是中國商業航天堅持自主創新、走差異化發展道路的標誌性成果。未來,隨着星座持續組網迭代、規模化投入應用,將持續填補全球低緯度高精度遙感觀測空白,重塑國際對地觀測產業格局,為我國空天訊息產業高質量發展、區域協同發展與全球空間治理貢獻中國力量。

羊城晚報·羊城派:五羊星座將如何轉化為新質生產力,服務國計民生?

王晉年:依託領先觀測能力與智能服務體系,五羊星座將持續產出海量精準、實時、安全的遙感數據,轉化為驅動高質量發展的新質生產力、保障社會穩定的公共安全能力、支撐生態文明建設的生態保障能力,助力各行業數字化、智能化轉型。在洪水、颱風、山火等災害場景,它是守護生命的應急天眼;在農田林場,是賦能精準農業的綠色哨兵;在港口航道,可開展船舶監測、溢油風險預警,打造智慧航監能力;在藍色海洋領域,支撐海洋牧場管護與海岸生態保護,成為經略海洋的巡天哨兵。

【專訪對話2】

五羊星座「廣東造」,28顆衛星2029年組網

五羊星座為何稱之為「廣東造」?28顆衛星如何組網、花多少錢、能幹什麼?記者採訪廣東省天垣科技有限公司首席技術官安軍一一回應。

王晉年(受訪者供圖)

羊城晚報·羊城派:未來這個28顆衛星的低傾角商業遙感星座,發射如何規劃安排?

安軍:目前正在製造新一批衛星。明年預計4月後陸續發射2顆先導星,隨後發射10—12顆業務星,屆時基本具備服務能力。2029年形成28顆衛星組網,全面服務海上絲綢之路沿線國家與地區。

羊城晚報·羊城派:發射這些衛星,成本大嗎?

安軍: 整個五羊星座規劃28顆衛星,全部完成組網的整體計劃投資30億元。

未來五羊星座項目將從三方面統籌實現成本與性能的平衡。一是充分運用一箭多星發射模式,攤薄單星發射成本;二是推行衛星平台、載荷標準化、模塊化設計,改變傳統衛星單件定製的研製模式,適配批量生產,壓縮研製周期與製造成本;三是依託大灣區完備的本地供應鏈,優先選用成熟國產元器件,優化外部採購支出。在控本的同時,我們不會犧牲核心指標,堅持守住性能底線,依靠技術創新,力求在可控投入下實現最優的數據服務與應用價值。

羊城晚報·羊城派:出於什麼考慮選擇到山東日照海上發射?

安軍:發射點位選擇,是軌道動力學條件、安全風險、工程實現等多重因素綜合權衡的結果。五羊星座主打低傾角軌道,日照近海發射點位適配先導A星39°軌道傾角需求,火箭起飛後可直接瞄準目標傾角入軌,減少衛星入軌後的變軌燃料消耗;海上發射火箭飛行路徑朝向開闊的黃海海域,火箭一二級殘骸落區位於海洋,避開人口密集區域,有效降低地面安全風險。

本次任務創新採用「陸地指揮、海上發射」模式。海上平台僅承擔火箭起豎發射工位功能,全部任務指令均由岸基指控中心下達,既發揮海上發射落區安全的優勢,又規避海上部署大型指控系統的短板,兼顧任務安全性與經濟性。

羊城晚報·羊城派:未來對廣東航天航空事業發展有何期待?

安軍:五羊星座是「廣東造」的衛星,未來期待以此為起點,堅持應用牽引、星座帶動、製造支撐、生態集聚,持續放大低緯度遙感、灣區製造、海量場景三大比較優勢,把衛星製造、組網運營、發射服務和遙感數據應用串成完整產業鏈,實現廣東星、廣東造、廣東發、全球用,讓商業航天成為廣東空天經濟的新增長點。

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