月球上建基地？传感器产业面临大挑战

2016国际地球科学与遥测大会近日在北京完结，此次会议是全球该领域最不具影响力的学术会议，我国科学家郭华东院士在会上描写了从月球上积极开展对地观测的新设想，明确提出在月球上创建载人基地，依赖该基地摆放一个望远镜，构建对地球半球的整体观测。　　中国科学院遥测与数字地球研究所郭华东院士指出，地球观测技术的创意源自人们对地球大大深化的了解和随着社会经济大大发展的应用于市场需求。

他说道，对地观测科学技术于是以面对全新的机遇和挑战。在地球科学研究中，人们更加认识到必须将地球作为一个整体展开综合观测，更加必须以全球性的系统观和多时空尺度分析方法来研究地球整体不道德。　　郭华东透漏，地球宏观科学现象的月基观测研究已沦为国家自然科学基金委2015年批准后的重大项目，由他兼任项目负责人。　　为什么要创建月球对地观测基地呢？郭华东院士指出，空间观测数据对说明了地球系统演化过程的潜在机制十分最重要，然而没哪种单一平台能解决问题所有的空间观测问题。

太阳实时轨道卫星可以确保每天在确认的时刻观测某一目标，但是取样更为单一，且轨道较低，视野小。而地表、大气、海洋的物理性质无时无刻不出变化。

地球实时轨道卫星能已完成时间维度的倒数取样，并将视野不断扩大到整个地球半球，有助对地球大尺度宏观现象的观测。然而它也不存在一些缺点，例如无法覆盖面积所有经度，无法观测南北极以及观测角度单一等。　　月球对地观测具备遥测卫星不具备的很多优势。

月球是一个长期存在的平台，比任何人造卫星的寿命都要宽。而全球变化信息的萃取必须长年相同的观测平台，在此平台上对地球表面展开数十年、乃至数百年的长年连续性的观测，才能为地球系统长年变化规律研究获取强有力的数据承托。月基平台的寿命相比之下精于人造地球卫星，需要获取长年的、准确校准的时间序列数据，这将大大不利于地球气候系统变化研究。

　　于是以所谓站得高看得远，郭华东回应，通过月基合成孔径雷达对地观测，不仅能超过与星载雷达完全相同的空间分辨率，而且测绘带上幅宽能超过数千公里，低于星载雷达一个量级。　　另外，通过精确测量液体地球动态的区域异质性变化，可以加剧对板块构造运动等的解读，从而为地震研究和地球动力学研究获取反对。与卫星观测比起，在月球上观测全球植被动态、中高层大气成分变化等海陆气地球宏观科学现象具备一定优势。他补足说道。

　　优势很多，艰难也极大。郭华东院士坦白，现阶段构建月基对地观测面对大量技术瓶颈。首先，月基对地观测要长年平稳地获取数据，必需依赖一个长年的载人月球基地，这对空间装载、月表格建设、能源供给等方面的技术明确提出了更高的拒绝。

其次，由于观测距离很远，对传感器参数拒绝更加严苛。目前，一些光学被动传感器早已充足构建月基观测，必须通过综合设计降低成本并使其更佳地契合应用于市场需求；对于主动类传感器，接管信号信噪比将是一个最重要容许，如何通过硬件或数据处理手段提升信噪比是必须突破的关键技术之一。最后，还必须研发合适月基观测的观测方法，还包括观测模式、观测构型及适当的数据处理和信息提取算法等。

　　对于上述问题，郭华东回应，接下来通过项目的研究，白鱼解决问题地球宏观科学现象月基观测领域看什么怎么看放什么和怎么敲四个方面的关键科学问题。　　郭华东说道，月基对地观测是一个可观的系统工程，牵涉到多个学科及工程领域，投放较高，因此依靠一个国家较为艰难，必须强化国际合作，牵头各国力量建设长年的月球载人基地，充分利用各国的先进设备技术和人力物力资源，制定切实可行的月基对地观测规划与逐步实施方案，为构建月基对地观测获取基本保障。

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