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將碳匯信息盡收“眼”底 “碳星”開啟碳匯監測天基遙感時代
2022年12月29日 11:32:05
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6853
碳匯簡單的說就是指森林(更準確的是是生態系統)吸收并儲存二氧化碳的多少，碳匯功能是重要的生態基本功能之一，而碳匯監測則是用于判斷森林固碳能力的一種手段，對于環境保護有重要的意義。從某種程度來說，事實準確的碳匯監測本身也是在監測我國雙碳目標的完成情況。
【化工儀器網 行業百態】碳匯簡單的說就是指森林(更準確的是是生態系統)吸收并儲存二氧化碳的多少，碳匯功能是重要的生態基本功能之一，而碳匯監測則是用于判斷森林固碳能力的一種手段，對于環境保護有重要的意義。從某種程度來說，事實準確的碳匯監測本身也是在監測我國雙碳目標的完成情況。
但碳匯監測這項工作卻并不容易。過去，想要實現系統、準確地衡量森林固碳能力，需要森林調查員跋山涉水，深入山林中實地進行樹高和樹木胸徑測量，同時還需要結合大量的環境數據進行系統分析，耗時耗力。這也就導致了傳統的碳匯監測，信息更新周期長，并且因為各種環境限制，數據誤差也較大。這也是目前碳匯監測工作存在的一個重點難題。
為了解決這個難題，我國于2015年正式啟動了陸地生態系統碳監測衛星(以下簡稱“碳星”)研制計劃，準備借助天基遙感手段來解決碳匯監測難題。而就在最近，隨著碳星進行太空在軌測試，原本困擾我們的碳匯監測難題也或將迎刃而解。
盡管碳星2015年才啟動研制，但背后的技術攻關，卻已經有了10年的進程，其中包括了碳星的核心技術“星載激光雷達總體技術”。激光雷達是實現衛星與地面物體距離測量的重要手段，對于解決衛星測量森林高度起到關鍵性作用。高分七號衛星上便搭載有激光測高儀載荷。但碳星對于激光雷達的要求更高。由于森林樹高參差不齊，而碳匯測量對于測量數據的精確度有非常高的要求，因此需要保證測點密度來提升測量數據的全面性。為了解決這一需求，碳星激光雷達的研究團隊進行了半年仿真分析，最終才確定了5波束40赫茲重頻的激光雷達方案。
那么碳星的星載激光雷達性能有多強大呢？據了解，碳星一共載荷5個測距激光器，每個激光器的發射頻次均達到每秒40次，結合中控的協調，碳星具備了每秒發射測量激光200次的能力。
此外，碳星上海配備有“多角度、多光譜”遙感相機、超光譜探測儀和多角度偏振成像儀，能夠滿足樹木的幾何拍攝以及葉綠素熒光和大氣氣溶膠的探測需要。
當然這些只是功能性上的突破，碳星另一個重要突破是體積重量上的壓縮。由于火箭運載對于衛星的重量有很大的限制，但是強大的載荷顯然會使得衛星的重量增加，因此想要把強大的碳星送上天，就需要先給它“減肥”。為了實現這一點，衛星布局進行了大規模的調整，除了合并共用結構來節省空間外，更進一步優化了零件材料。
換言之，“碳星”開啟碳匯監測天基遙感時代的背后，實際上是眾多技術實現突破的共同成果，它是眾多技術共同突破的結晶，也值得我們為之驕傲。
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