光譜成像儀等助力空間紅外光電探測邁向新臺階

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

研制團隊在高靈敏度探測、全譜段星上實時定標提高定量化性能、多光路低溫光校等技術上實現(xiàn)了新的創(chuàng)新和進步，載荷可以通過250米可見光近紅外通道每日無縫隙獲取全球真彩色遙感圖像，并可成為世界上首臺獲取全球250米分辨率長波紅外分裂窗區(qū)資料的成像儀器。

這一技術提升可以實現(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，為我國生態(tài)治理與恢復、與保護提供科學支持，為全球生態(tài)環(huán)境、災害監(jiān)測和氣候評估提供中國觀測方案。

大氣“CT機” 接近國際先進

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

研制團隊首次在國內(nèi)實現(xiàn)中波波段銻化銦材料光伏探測器的高性能航天應用。同時，紅外全光路熱控和輻射控制、200K的低溫光學技術的應用能顯著提升儀器性能，并通過基于儀器模型開展高精度輻射和光譜定標，實現(xiàn)儀器研制和用戶預處理的協(xié)同研究，有效提升儀器定量化水平。

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

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