長(zhǎng)光衛(wèi)星供圖
"> 長(zhǎng)光衛(wèi)星智慧農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合指揮平臺(tái)界面。
長(zhǎng)光衛(wèi)星供圖
本報(bào)記者 劉以晴攝
"> 李巖在加工反射鏡。
本報(bào)記者 劉以晴攝
長(zhǎng)光衛(wèi)星供圖
"> “吉林一號(hào)”寬幅衛(wèi)星總裝現(xiàn)場(chǎng)。
長(zhǎng)光衛(wèi)星供圖
“吉林一號(hào)”是我國(guó)最大的商業(yè)遙感衛(wèi)星星座和全球最大的亞米級(jí)商業(yè)遙感衛(wèi)星星座。2015年,由長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司研制的“吉林一號(hào)”星座首組4顆衛(wèi)星成功發(fā)射,開(kāi)創(chuàng)我國(guó)商業(yè)衛(wèi)星應(yīng)用先河。10年間,“吉林一號(hào)”星座研制團(tuán)隊(duì)累計(jì)授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利280余項(xiàng),實(shí)現(xiàn)117顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行。日前,本報(bào)記者走進(jìn)長(zhǎng)光衛(wèi)星,了解“吉林一號(hào)”團(tuán)隊(duì)開(kāi)展科研攻關(guān)、提供信息服務(wù)的故事。
——編 者
走進(jìn)長(zhǎng)光衛(wèi)星數(shù)據(jù)大廳,工作人員輕點(diǎn)鼠標(biāo),大片青綠交錯(cuò)的影像呈現(xiàn)在屏幕上。依托“吉林一號(hào)”遙感衛(wèi)星高分辨率成像技術(shù),工作人員查看山西省某縣小麥長(zhǎng)勢(shì),系統(tǒng)將農(nóng)田標(biāo)注為不同色塊,綠色表示長(zhǎng)勢(shì)較好,黃色代表長(zhǎng)勢(shì)正常,紅色則提示需施肥或灌溉。“與往年衛(wèi)星數(shù)據(jù)相比,這片地區(qū)的紅色區(qū)域較少,代表大部分區(qū)域小麥長(zhǎng)勢(shì)正常?!遍L(zhǎng)光衛(wèi)星副總經(jīng)理王棟介紹,工作人員會(huì)將作物長(zhǎng)勢(shì)、建議重點(diǎn)關(guān)注區(qū)塊等信息形成報(bào)告?zhèn)鹘o用戶(hù),幫助其制定春管方案。
長(zhǎng)光衛(wèi)星是我國(guó)第一家商業(yè)遙感衛(wèi)星公司,公司的一間辦公室里,留存著一沓泛黃的設(shè)計(jì)草圖——“吉林一號(hào)”星座首組4顆衛(wèi)星概念圖。2015年10月,這4顆衛(wèi)星成功發(fā)射,拉開(kāi)我國(guó)商業(yè)航天的大幕。10年間,這支團(tuán)隊(duì)持續(xù)助力我國(guó)商業(yè)航天不斷向前。
“就像蒙眼穿繡花針”
逼近技術(shù)極限,提高相機(jī)質(zhì)量,面向市場(chǎng)推出高清遙感數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化通用工具
在長(zhǎng)光衛(wèi)星展廳,陳列著“吉林一號(hào)”第一至四代衛(wèi)星模型。展廳盡頭,是一幅巨型的長(zhǎng)春市區(qū)高清遙感圖,足有400平方米。細(xì)看,小區(qū)、廠房、車(chē)輛、河流、綠地等清晰可見(jiàn)。這張圖正是由“吉林一號(hào)”衛(wèi)星拍攝生成。
2024年9月,長(zhǎng)光衛(wèi)星發(fā)布了世界首個(gè)高清全球年度一張圖——“吉林一號(hào)”全球一張圖。這張圖累計(jì)覆蓋面積1.3億平方公里,實(shí)現(xiàn)了除南極洲、格陵蘭島外的全球陸地區(qū)域亞米級(jí)影像全覆蓋,使用分辨率為0.5米的影像占比超90%,整體云量小于2%。
“影像分辨率0.5米意味著衛(wèi)星在50萬(wàn)米高空能夠捕捉到的地表最小細(xì)節(jié)尺寸。影像中的一個(gè)像素點(diǎn),代表實(shí)際地面0.5米見(jiàn)方的區(qū)域。影像分辨率數(shù)值越小,代表分辨率越高,拍攝的細(xì)節(jié)也就越清晰。”“吉林一號(hào)”衛(wèi)星型號(hào)總設(shè)計(jì)師張雷介紹。
2022年,張雷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展“吉林一號(hào)”寬幅02星的設(shè)計(jì)研發(fā)工作,當(dāng)時(shí),相機(jī)精度已經(jīng)逼近技術(shù)極限,往前的每一步都極為困難。張雷說(shuō),需要讓相機(jī)部組件空間軸進(jìn)一步精準(zhǔn)對(duì)齊,可空間軸的具體位置并不可見(jiàn),“就像蒙眼穿繡花針”。團(tuán)隊(duì)不分晝夜,尋找、對(duì)齊、測(cè)量,失敗再重來(lái)……兩個(gè)月后,“吉林一號(hào)”寬幅02星平均系統(tǒng)波像差從0.073波長(zhǎng)提高到0.056波長(zhǎng),影像質(zhì)量提高近10%。
拍到高清影像,怎么用?
打開(kāi)遙感衛(wèi)星影像庫(kù),某地的綠色樹(shù)木、白色樓宇間,夾雜著一大片土黃色色塊。“這片區(qū)域正在施工,土黃色色塊代表的是裸土揚(yáng)塵源的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域?!蓖鯒澖榻B,通過(guò)定期監(jiān)測(cè)影像,配合人工智能算法,能快速識(shí)別揚(yáng)塵源,幫助有關(guān)部門(mén)開(kāi)展污染督察與治理。“再比如,2023年,某個(gè)林區(qū)發(fā)現(xiàn)疑似松材線蟲(chóng)疫情,傳統(tǒng)人力排查需數(shù)月,而‘吉林一號(hào)’衛(wèi)星通過(guò)識(shí)別樹(shù)冠顏色變化,3天便識(shí)別、鎖定感染區(qū)域,第一時(shí)間上報(bào)林業(yè)部門(mén)定向消殺處理。”王棟說(shuō)。
隨著“吉林一號(hào)”在軌衛(wèi)星數(shù)量逐步增多,長(zhǎng)光衛(wèi)星著力開(kāi)放影像數(shù)據(jù)使用渠道?!凹夹g(shù)發(fā)展與開(kāi)拓市場(chǎng)相輔相成,我們還上線了測(cè)距、標(biāo)注等標(biāo)準(zhǔn)化通用工具,方便用戶(hù)使用這些數(shù)據(jù)?!蓖鯒澱f(shuō),公司已同千余家下游企業(yè)建立合作,2024年?duì)I收超8億元。長(zhǎng)光衛(wèi)星還研發(fā)了國(guó)內(nèi)首個(gè)“遙感+人工智能”APP——“吉林一號(hào)網(wǎng)”,注冊(cè)用戶(hù)已超18萬(wàn)人,切片影像數(shù)據(jù)在線調(diào)用次數(shù)破1400億次。
“打造衛(wèi)星的‘眼角膜’”
開(kāi)展自主研發(fā),歷經(jīng)數(shù)千次嘗試,掌握加工納米級(jí)精度反射鏡的技術(shù)
生產(chǎn)車(chē)間,綠色地面,光可照人。一臺(tái)橙色機(jī)器人正在工作,操作臺(tái)上,一塊4開(kāi)畫(huà)紙大小、深黑色的鏡片被緩緩打磨成型?!凹庸し瓷溏R,就像打造衛(wèi)星的‘眼角膜’?!惫鈱W(xué)加工技術(shù)負(fù)責(zé)人李巖介紹,反射鏡可以將衛(wèi)星采集到的地球光譜信息精準(zhǔn)收錄進(jìn)相機(jī),進(jìn)而生成圖片,是衛(wèi)星的重要光學(xué)元器件。
反射鏡加工精度為納米級(jí),每道加工工序,都離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)的自研自編。一些關(guān)鍵加工設(shè)備也曾依靠進(jìn)口,可機(jī)器一出故障,只能委托外方維修,費(fèi)用高、耗時(shí)長(zhǎng)。
“一定要造出屬于自己的設(shè)備!”2016年,李巖開(kāi)始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制國(guó)產(chǎn)智能加工機(jī)器人。不出半年,機(jī)器人便有了雛形,“開(kāi)頭順利得超乎想象?!崩顜r說(shuō),“可落到實(shí)際加工上,問(wèn)題出來(lái)了——都是按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作,做出來(lái)的反射鏡精度就是不達(dá)標(biāo)?!?/p>
繼續(xù)研究?!霸囼?yàn)原料切得比巴掌還小,省下一點(diǎn),就能再多做一次測(cè)試?!崩顜r說(shuō)。
逐漸有了答案:加工過(guò)程中,刀具會(huì)產(chǎn)生極微小的磨損,因此,對(duì)于全新的刀具和使用過(guò)的刀具,操作標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該略有調(diào)整;再者,同樣一塊材料,加工其邊緣和中心部位時(shí),刀具的力度、角度也需要調(diào)整……
“要知道這些,只能靠自己摸索?!崩顜r感嘆。歷經(jīng)數(shù)千次嘗試,2021年,智能加工機(jī)器人終于投產(chǎn)?!凹忠惶?hào)”反射鏡主鏡加工時(shí)間從大約半年縮短到一個(gè)半月,加工成本降低兩成。
“技術(shù)攻關(guān)光靠我們一家不行,需要上下游互相扶持?!遍L(zhǎng)光衛(wèi)星副總經(jīng)理賈宏光說(shuō),“吉林一號(hào)”團(tuán)隊(duì)還為多家公司提供技術(shù)、資金支持,在當(dāng)?shù)氐姆龀窒?,逐步形成超千家上下游企業(yè)參與的航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)?!凹忠惶?hào)”衛(wèi)星部組件國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)100%。
“年輕人早晚會(huì)做得更好”
開(kāi)展頭腦風(fēng)暴,鼓勵(lì)創(chuàng)新探索,為商業(yè)航天培育更多人才
一層網(wǎng)面、一層銀膜……走進(jìn)長(zhǎng)光衛(wèi)星熱控實(shí)施工藝車(chē)間,機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),10分鐘后,一套兩平方米的多層隔熱組件制作完成。“衛(wèi)星在軌運(yùn)行過(guò)程中會(huì)面臨近300攝氏度的溫差,再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工,它就會(huì)變成隔熱保溫的‘衛(wèi)星外套’?!避?chē)間負(fù)責(zé)人吳清爽說(shuō),“放在幾年前,這個(gè)活兒需要3個(gè)人一起,忙活1小時(shí)。”
“在熱控環(huán)節(jié),80%以上的工序都能機(jī)械化,剩下的步驟,大家有啥想法?”趁著空閑,吳清爽招呼大家開(kāi)個(gè)小組會(huì)。
“衛(wèi)星接地風(fēng)琴片還要手工操作,一層層夾進(jìn)隔熱組件。能不能讓機(jī)器人完成?”20多歲的宋秀志率先開(kāi)口。
“也沒(méi)那么簡(jiǎn)單,衛(wèi)星接地風(fēng)琴片要求細(xì)致,不能出現(xiàn)任何的相對(duì)位移和變形。”有人提出質(zhì)疑。
“我之前了解過(guò),在其他行業(yè)有類(lèi)似的設(shè)備,我們能不能借鑒改造?”宋秀志琢磨著。
…………
一陣頭腦風(fēng)暴,吳清爽最后發(fā)言:“既然有可行性,小宋你牽頭,去申請(qǐng)公司的小微項(xiàng)目?!?/p>
“在‘吉林一號(hào)’團(tuán)隊(duì),有啥想法,大家都敢說(shuō)敢試。”賈宏光說(shuō),“可能有做不好的時(shí)候,但要相信年輕人早晚會(huì)做得更好?!眻F(tuán)隊(duì)給年輕人壓擔(dān)子,通過(guò)帶薪培訓(xùn)、獎(jiǎng)金等方式激勵(lì)創(chuàng)新,也不會(huì)因?yàn)轫?xiàng)目失敗而作出處罰。
為商業(yè)航天培育更多人才和新鮮血液,還要走出“吉林一號(hào)”。
2022年,長(zhǎng)光衛(wèi)星上線了免費(fèi)下載的“共生地球”APP,便于公眾免費(fèi)體驗(yàn)衛(wèi)星遙感服務(wù)。長(zhǎng)光衛(wèi)星還面向社會(huì)舉辦多期免費(fèi)培訓(xùn)班,報(bào)名者除了相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)者,還有許多有志于從事航天事業(yè)的大學(xué)生。
賈宏光說(shuō),高頻次、低成本的商業(yè)航天發(fā)射正在成為現(xiàn)實(shí),商業(yè)航天領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,但他信心十足?!暗?027年底,公司在軌衛(wèi)星數(shù)量預(yù)計(jì)將增至300顆。政策逐步完善,產(chǎn)業(yè)鏈和人才隊(duì)伍不斷壯大,給了我們繼續(xù)逐夢(mèng)星辰的底氣!”
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2025年05月15日 06 版)