12月22日3时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）发射升空。新华社发
12月1日，在酒泉卫星发射中心，科研人员在试验帆板光照。新华社发
昨天凌晨3时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星TANSAT发射升空。这是继日本GOSAT卫星和美国OCO-2卫星之后的第三颗全球碳卫星。该卫星的成功研制和后续在轨稳定运行，将使我国初步形成针对全球、中国及其他重点地区的大气二氧化碳浓度监测能力，也填补了我国在温室气体监测方面的技术空白。
在未来3年中，这颗全球二氧化碳监测科学实验卫星，将在700公里太阳同步轨道上，每16天对地球进行一次全面“体检”,最终形成不同季节、不同地区二氧化碳排放情况的“体检报告”，其“好视力”甚至可以分辨2平方公里的情况。
作为我国首颗用于监测全球大气二氧化碳含量的科学实验卫星，本次发射的碳卫星以大气二氧化碳遥感监测为切入点，利用高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪等探测设备，通过地面数据接收、处理与验证系统，定期获取全球二氧化碳分布图，大气二氧化碳反演精度将优于4ppm，使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。首颗碳卫星还能获取全球尺度气溶胶数据，帮助气象学家提高天气预报的准确性，并为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑。
地面观测点也能搜集大气中的二氧化碳数据，为什么还要发射卫星？碳卫星工程地面应用系统总设计师杨忠东说，全球二氧化碳地面观测站点总共仅有数百个，难以满足监测需求，只有用卫星俯瞰，才能绘制二氧化碳分布的全景图。于是，科学家想到利用卫星进行全球二氧化碳监测。正因如此，各发达国家纷纷研发专用的、高精度温室气体观测卫星。
中国科技部国家遥感中心总工程师李加洪说，碳卫星的发射将填补中国在温室气体监测方面的技术空白，使中国掌握第一手的二氧化碳监测数据，监测到的数据还可分享给全球的研究者。
揭秘
卫星怎么监测二氧化碳浓度
碳卫星重620公斤，由模块化卫星平台、高精度二氧化碳探测仪以及云和气溶胶探测仪载荷组成。
卫星怎么测二氧化碳？通俗地说，就是通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。大气在太阳光照射下，二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性，碳卫星通过精细测量其光谱吸收线，可以反演出大气二氧化碳浓度。二氧化碳气体在近红外至短波红外波段有较多的气体吸收，形成特征大气吸收光谱。对吸收光谱的强弱进行严格定量测量，综合气压、温度等辅助信息并排除大气悬浮微粒等干扰因素，应用反演算法即可计算出卫星在观测路径上二氧化碳的柱浓度。通过对全球柱浓度的序列分析，并借助数据同化系统的一系列模型计算，可推演出全球二氧化碳的通量变化。
跳太空舞步完成高难度监测
碳卫星最终实现全球观测，还需要卫星平台实现灵活的观测模式。高精度二氧化碳探测仪与卫星平台配合，通过主平面天底和耀斑两种主要观测模式，才能对全球陆地和海面路径上二氧化碳的吸收光谱进行精确测量。由于多种观测模式要交互进行，所以卫星要不断进行复杂的调整姿态，这也被戏称为“太空中的华尔兹舞步”。
碳卫星发射运行后，科学数据将依托风云系列地面接收站资源完成数据下传。这些数据并不是直接可用的二氧化碳浓度分布，需要经过大气物理学家进行高精度的全球二氧化碳分布反演计算，才能最终成为全球二氧化碳观测数据产品并共享发布。（记者 刘欢）
