5月9日，科研人員注視著衛星運行模擬數據大屏幕。
5月9日，科研人員手持“地質一號”衛星模型進行講解。
5月9日，“地質一號”科研團隊成員有條不紊地推進各項科研任務。
工程師在進行“地質一號”星箭對接作業。（天儀研究院供圖）
5月17日12時12分，朱雀二號改進型遙二運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空，將包含“地質一號”在內的6顆衛星順利送入預定軌道，飛行試驗任務獲得圓滿成功。（藍箭航天供圖）
2024年12月28日，“地質一號”衛星在長春完成實驗室定標。（天儀研究院供圖）
5月9日，科研人員在位于中國地質大學（武漢）未來城校區的衛星地面系統數據中心內工作。“地質一號”傳送回來的數據將在這里進行處理。
5月9日，科研人員在衛星地面系統數據中心機房里工作。
湖北日報全媒記者 張歆
“五、四、三、二、一，點火！起飛！”5月17日12時12分，酒泉衛星發射中心，隨著指揮員發出點火口令，朱雀二號改進型遙二運載火箭騰空而起，以完美的曲線沖向湛藍的天空，將我國第一顆地質行業衛星“地質一號”送入太空。
為何要設計這款衛星？它的用途如何？技術難點在哪里？湖北日報全媒記者專訪了“地質一號”衛星工程總師、中國地質大學（武漢）教授王力哲。
海量文獻“篩”出26個光譜段
“地質行業提升信息化、智能化的當務之急是研制高光譜地質衛星。‘地質一號’衛星就是面向地質行業重大需求，在這一背景下攻關研制的。”王力哲說。
3年前，團隊開啟地質行業衛星技術攻關，以滿足行業使用為目標，研制遙感衛星，首當其沖就是找到地質行業急需的光譜段。
不同物質，如礦物、植物、氣體等，反射或吸收特定的光譜，形成特殊的光譜曲線，好比“光指紋”，找到物質特定的“光指紋”，科學家就能辨認它們。
王力哲介紹，團隊閱讀海量文獻，統計篩選了地質行業使用的光譜段，在可見光到短波紅外光譜范圍中，確定了26個光譜段，其中包括10個短波紅外譜段。
短波紅外能滿足地質探測中巖性、礦物、重金屬、蝕變信息等要素探測功能需求，如用1604納米波長可識別鎳金屬、2334納米波長可識別礦物豐度等等，在地質行業的運用深入且廣泛，但相比可見光，短波紅外的波長長、能量低，感光元件捕捉極為困難。
當前，遙感衛星使用的光譜段多為可見光，短波紅外光譜供應極少，尤其是1800納米至2500納米區域，能量弱，捕捉難度大，即便成功捕捉，信號也常常受到水汽、云層等干擾，信噪比低，成像模糊。
創新技術捕捉“一絲光”
如何成功捕捉？
當下，遙感衛星的光譜相機常采用光柵分光技術，在不同譜段“截取”光，成本高昂，且每個譜段的譜寬均勻一致。
“采用光柵分光，可見光能量強，譜寬10納米（相當于頭發絲直徑的六千分之一）可被感光元件捕獲，但短波紅外譜段的譜寬同樣為10納米時，就難以捕捉、成像模糊。”王力哲解釋，譜寬過窄，感光元件就難以捕捉，譜寬過寬，就不具備特定譜段的識別意義。
團隊創新研究思路，采用超窄帶鍍膜技術，針對地質需求與譜段特性，不同譜段采用了10納米、20納米、30納米、40納米等針對性精細設計，波長長、能量弱的譜段譜寬稍寬，成功捕捉到一絲絲“微弱的光”，還解決了不同譜段間的信號相互串擾問題，提升了信噪比和成像質量。
有得用更要用得起
“有得用”也不夠，更得讓行業“用得起”。
團隊進一步科研攻關，通過多相機傳感器共鏡頭、輕量化材質使用、衛星平臺高度集成等技術實現了100千克量級的衛星輕小型化，有效降低了“地質一號”衛星的制造與發射成本。
據悉，研究團隊正在加速“地質二號”衛星的研發工作，進一步加快推進小型高光譜地質環境資源衛星星座構建與組網，實現空間連續性光譜和時間分辨率提升，為遙感地質行業的發展貢獻力量。
（本版圖片除署名外，均由湖北日報全媒記者 柯皓 通訊員 張浩 焦思勤 攝）
鏈接：看科學家如何捕捉“一絲光” 湖北日報數字報
（原載《湖北日報》2025年5月19日）
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