2022-07-13 10:49北京北京科協(xié)

圖片來源：Pixabay

撰文 | 梅甘·I.甘農(nóng)（Megan I. Gannon）

翻譯 | 賀旎妮

一種新出現(xiàn)的工具很快就能使科學(xué)家分析地球表面迷人的細(xì)節(jié)了——從地球土壤的狀態(tài)到在地表綻放的植物，再到城市蔓延的具體狀況。今年春天，一枚SpaceX “獵鷹9”（Falcon 9）火箭從美國佛羅里達(dá)州發(fā)射升空，將德國一顆價值約3億歐元（約63億元人民幣）的環(huán)境測繪與分析計劃（EnMAP）衛(wèi)星送入軌道。從秋季開始，世界各地的遙感研究人員可以在航天器繞地球極軌道運(yùn)行時，將航天器的觀測視野瞄準(zhǔn)特定的目標(biāo)?！斑@令我們超級興奮?！彼_比娜·沙布里亞（Sabine Chabrillat）說道，沙布里亞是EnMAP的首席研究員，也是德國地球科學(xué)研究中心的地球科學(xué)家。“我們非常有信心獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。”

EnMAP屬于下一代高光譜（hyperspectral）衛(wèi)星任務(wù)，它們有望填補(bǔ)遙感領(lǐng)域的一大空白。與普通相機(jī)和多光譜成像儀相比，高光譜傳感器可以更精確地記錄電磁波譜中更寬的波長范圍，從而捕捉到各種材料獨(dú)特的反射波長。盡管其他衛(wèi)星也可以從太空追蹤城市的蔓延，但高光譜技術(shù)所獲取的光譜指紋可以揭示，有多少城市蔓延可以歸因于修建房屋或道路。而且，在由其他衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn)毒藻華的地方，高光譜數(shù)據(jù)可以精確指出造成水華的浮游植物物種?！斑@將大幅提升我們對世界各地生物多樣性的了解?！泵绹永Ｄ醽喆髮W(xué)戴維斯分校空間技術(shù)和遙感中心負(fù)責(zé)人蘇珊·烏斯京（Susan Ustin，未參與這次EnMAP任務(wù)）評價道。

沙布里亞期待能夠分析地球的土壤，因?yàn)楣I(yè)化農(nóng)業(yè)和氣候變化對土壤造成的危害變得越來越多。土壤可以種植食物，也能儲存大氣中的碳，但監(jiān)測全球土壤健康狀況還相當(dāng)具有挑戰(zhàn)。沙布里亞表示：“我們?nèi)鄙賹θ蛲寥垃F(xiàn)狀的評估。它們是否已經(jīng)退化？退化程度如何？退化最嚴(yán)重的地方都在哪里？”而EnMAP將有助于快速回答這些問題。

自20世紀(jì)80年代以來，科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識到星載高光譜成像的潛力，但卻很少發(fā)射新的衛(wèi)星。伊麗莎白·米德爾頓（Elizabeth Middleton）是美國航空航天局（NASA）負(fù)責(zé)高光譜衛(wèi)星EO-1（地球觀測衛(wèi)星-1）任務(wù)的科學(xué)家，EO-1屬于一項(xiàng)額外的觀測任務(wù)，于2000年發(fā)射升空，到2017年停止服役。米德爾頓表示：“這種衛(wèi)星具有解決生態(tài)應(yīng)用和科學(xué)問題的潛力，但是，NASA負(fù)責(zé)人對一個衛(wèi)星任務(wù)能否獲得資助深感懷疑。他們表示，很有可能不會再發(fā)射這種像瑞士軍刀一樣的多功能衛(wèi)星?！钡@種想法已經(jīng)發(fā)生了改變。烏斯京說：“隨著人們對氣候變化，以及如何抵御氣候變化關(guān)注得越來越多，人們也越來越需要以更高的精度了解關(guān)于環(huán)境的信息?！?/span>

EnMAP免費(fèi)可用的數(shù)據(jù)還將用于補(bǔ)充其他發(fā)射任務(wù)的觀測結(jié)果。此外，NASA和歐洲航天局（ESA）都計劃在本世紀(jì)末完成高光譜衛(wèi)星的主要發(fā)射任務(wù)，從而進(jìn)一步拓寬我們對地球表面的認(rèn)識。