中国又上星了，还是全球首颗可持续发展科学卫星！ - 每日推荐

北京时间2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱，王亚平也随之开创了中国女性迈向太空的历史。经过约6.5小时的出舱活动，神舟十三号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。而近期，我国航天还有一个好消息，全球首颗可持续发展科学卫星在11月5日10时19分顺利发射，今天一起来了解它的特别之处吧。

▲ 神舟十三号航天员出舱画面。图片来源：新华社第一颗以可持续为名的卫星首先，我们来明确下什么是卫星。

卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体，比如围绕地球的月球就是最为典型的天然卫星。

而人造卫星一般亦可被称为卫星。它是由人类建造，以太空飞行载具如火箭、航天飞机等发射到太空中，像天然卫星一样环绕地球或其它行星的装置。人造卫星的概念可能始于1870年。第一颗被正式送入轨道的人造卫星是前苏联1957年发射的人卫1号。

除了环绕地球之外，人造卫星还被发射到环绕金星、火星和月亮的轨道上，用于科学研究，在近代通讯、地球资源探测、军事侦察等方面已成为一种不可或缺的工具。我们日常生活中的天气预报、电视转播、网络通话、GPS定位等都与人造卫星息息相关。

▲ 11月5日10时19分，“可持续发展科学卫星1号”发射升空。图片来源：IC photo

而我们今天要谈的可持续发展科学卫星1号（SDGSAT-1），除了需要专门服务联合国2030年可持续发展议程。它还是由中国科学院“地球大数据科学工程”先导专项研制，2021年9月在北京成立的、全球首个以大数据服务联合国2030年议程的国际科研机构——可持续发展大数据国际研究中心（CBAS）规划的首发星。

2015年9月，《2030年可持续发展议程》（A/RES/70/1）在联合国大会第七十届会议上通过。该议程于2016年1月1日正式启动，呼吁各国采取行动，为今后15年实现17项可持续发展目标而努力。

为什么要研发这颗卫星？

根据SDGSAT-1卫星首席科学家、中科院“地球大数据科学工程”先导专项负责人、CBAS主任郭华东院士的解读，可持续发展目标（SDGs）包括17个目标和169个子目标，含社会、经济、环境等不同方面，涉及内容繁多，对可持续发展目标全球监测、评估与科学研究需要针对目标特性的数据，在现有卫星系统中找不到答案。

“2030年可持续发展议程的核心目标是实现人与自然的和谐相处。中国陆续发射了气象、资源、环境、海洋等对地观测卫星，需要注意的是这些卫星的观测目标均为自然现象，而SDGSAT-1卫星的观测目标是对‘人类活动遗迹的精细刻画’，即获取人类活动与地表地物相互作用产生的信息。与其他卫星相比，这是该科学卫星立项理念和观测机理与方法的重要特色，是研制和发射SDGSAT-1的必要所在。”

▲ 可持续发展目标（SDGs）11可持续城市和社区。图片来源：联合国可持续发展目标官网

比如可持续发展目标中的可持续城市与社区，要分析“一带一路”区域的超大城市的状况，需定量探测城市发展的速度、人居格局状况、能源消耗情况等，所需数据的分辨率要求更高、所需的定量反演参数要求更多等，所以需要可持续发展科学卫星发展新的技术来解决。

今年5月21日，郭华东院士应邀在“国际生物多样性日”研讨会以“地球大数据支持生物多样性保护和可持续发展目标”为主题作报告时就指出，关键数据缺失为全球生物多样性保护工作带来了诸多限制，制约了可持续发展目标的实现进程。

▲ 可持续发展目标（SDGs）15陆地生物。图片来源：联合国可持续发展目标官网

中国科学院地球大数据科学工程先导专项（CASEarth）通过数据生产、方法构建、案例研究等多种途径，在监测与评估生物多样性保护和可持续发展工作中取得重要进展，其中就包括SDGSAT-1卫星的进展。

SDGSAT-1卫星的“超强”之处

可持续发展科学卫星SDGSAT-1可以24小时全天候观测，一起来看看它能在哪些方面实现其它卫星难以达到的突破。

◐研究海岸带生态和人类活动影响

近海区域往往是人类活动最剧烈的区域，比如对海岸带养殖海产的养殖场，SDGSAT-1卫星可以监测夜间灯光，“做养殖场会有微弱灯光，我们可以捕捉到特征信息”，郭华东院士介绍说。

此外，对排污口等热能排放指标，SDGSAT-1卫星可以用热红外仪器监测非法排放情况。

◐研究生物多样性与生态系统

地球上的某一片森林生长得如何，哪一块土地的变化，哪个湖泊面积是否有变小……以及自然环境中的生物都去哪儿了？SDGSAT-1卫星也可以通过高精度的卫星影像做动态监测，从而帮助科学家们进一步研究生态的问题。

◐进行微光条件探测

夜间的数据很重要，但由于观测条件限制，以前的卫星大多缺少这部分数据。比如对于全球变暖后极地的冰雪变化，SDGSAT-1卫星通过获取昼夜图像，白天反射的是与太阳光能量，星载微光传感器主要获取月光与冰雪的相互作用信息，进一步分析冰雪物质成分、几何特性及变化，有望为极地冰雪演变和气候变化提供科学依据。

此外，SDGSAT-1卫星还能探测到夜间的人类活动、颗粒物污染等信息数据。

◐研究人居环境、城乡发展

除了研究现今的城市发展之外，针对现在相对难以监测的、比如拓展到两千年前张骞出使西域时留下的痕迹，通过现场实地勘测的方法无法监测到，但利用SDGSAT-1卫星，通过精细空间探测反而能监测到这样的现象，能够寻找到古代留下的蛛丝马迹，例如古长城、古河道等留下的痕迹。

▲ 马丘比丘古城文明遗址

“从宏观角度上能看到更多的信息，比如消失的古城等现象。这些都是对人类活动痕迹的探测。”

与全球共享

SDGSAT-1卫星在探测的同时，所具备的“精细刻画”能力体现在两个方面。一是为了掌握更多细节，卫星的空间分辨率很重要，SDGSAT-1拥有目前同类卫星中较高的分辨率。二是它的工作“效率更高”，打个比方来说，卫星需要绕地球拍摄完成一幅全球图像，一般卫星要花13天甚至更久，SDGSAT-1拥有较大的观测幅宽，11天就能获得高清图。