微卫星检测

1月29日，常州桐树生物科技有限公司（桐树基因）自主研发生产的“微卫星不稳定（MSI）检测试剂盒（多重荧光PCR-毛细管电泳法）”通过NMPA审核，获批用于检测人“2B3D”（BAT-25、BAT-26、D5S346、D2S123、D17S250）微卫星位点状态，并取得国内首张微卫星不稳定检测III类医疗器械证书（国械注准20213400070）。微卫星(Microsatellite)是遍布于人类基因组中的短串联重复序列。与正常组织相比，肿瘤组织的微卫星由于重复单位的插入或缺失而导致微卫星长度的改变，就叫做微卫星不稳定性(Microsatellite Instability，MSI)。大量研究表明，MSI是由错配修复(MMR)基因发生重复单位的插入，与肿瘤的发生密切相关。临床上已将MSI作为结直肠癌预后和制定辅助治疗方案的重要分子标志物，并应用于协助Lynch综合征筛查。桐树生物本次获批的该试剂盒是中国首个基于多重荧光PCR-毛细管电泳法的检测试剂盒，此次获批历经大量临床样本的严谨验证，通过注册生产质量体系的审查考核，国家药品监督管理局（NMPA）经过严格审查终于颁出这意义深远的 “MSI第一张III类证”，也是国内肿瘤基因检测的一个“里程碑”。桐树基因创始人严令华表示，本次MSI试剂盒获批历时近5年，一路极其艰辛，感谢各级政府领导、行业专家、股东们的持续支持，最终获得了NMPA的批准。此次获批上市不仅填补了国内微卫星不稳定规范化检测的空白，结束了MSI检测的“无证”时代。更为关键的是，终于有一个有证产品，造福全年30多万例MSI-H的肿瘤患者。同时，随着该试剂盒的获批，MSI检测将正式进入具有资质和检测能力的医院及第三方临检机构，毋庸置疑，这对于规范肿瘤行业MSI检测，助力临床医生制定诊疗方案，惠及更多肿瘤患者具有里程碑式的意义！关于桐树基因常州桐树生物科技有限公司成立于2016年12月，是一家专注于肿瘤精准医疗领域的高新技术企业。总部位于上海宝山科技创新园，已分别在常州和广州设立符合GMP标准的生产中心和国际标准的医学临检中心。桐树基因与世界顶尖的高通量测序生物公司——赛默飞世尔（ThermoFisher）达成战略合作关系，强强联手。目前已形成基于高通量基因测序技术与生物信息分析的ctDNA精准检测体系，500多项分子病理检测项目，实现了对肿瘤无创、准确、动态的基因分析，为临床提供精准用药、疗效监测、术后复发监测、风险预测和早期检测等咨询服务。桐树基因的产品线全面满足临床及科研的不同需求，检测服务网络现已覆盖全国五大区域500多家核心医院。

第二十一届全国临床肿瘤大会暨2018 年CSCO学术年会在厦门如期举行。大会正式开幕后的首天（9月20日）下午，围绕“基于微滴式数字PCR的液体活检在肿瘤靶向治疗中的意义和前景”的主题，Bio-Rad成功举办了专题卫星会。 我们邀请了国内外医学领域专家学者，就微滴式数字PCR（ddPCR）技术在肿瘤Precision Medicine中的前沿应用与价值，向逾130位与会者进行了分享和交流。 河南省肿瘤医院病理科马杰主任担任本次会议的主席，主持会议并做专题发言；中国医学科学院肿瘤医院内科白桦教授以及来自美国Biodesix公司的Hestia Mellert博士也分别做了专题报告。Bio-Rad全球副总裁，大中华区总经理刘旼女士分享了Bio-Rad微滴式数字PCR 技术平台在中国的发展规划和策略。 会议主席首先作了开场，回顾了ddPCR的技术特点和优势，指出在肿瘤Precision Medicine及液体活检应用中，ddPCR的优势在于对已知用药意义的各种肿瘤标志物的高灵敏检测和精确定量，从而实现对肿瘤标志物的动态实时监测，为肿瘤的Precision Medicine方案的制定和调整提供重要信息。 第1个专题报告题为“BENEFIT 临床研究中血浆EGFR突变定量检测的临床预后价值”。白桦教授作为主要参与者，介绍了已发表在柳叶刀子刊《Lancet Respiratory Medicine》杂志（IF:21.466）的BENEFIT研究的过程和结果解读，肯定了ddPCR技术在液体活检中的临床应用价值，指出基于ctDNA EGFR突变进行高灵敏检测可预测一线吉非替尼治疗的疗效，而对EGFR突变的动态定量监测可评估病人总生存期，可能是一个潜在的预后标志物。 随后马杰主任作了题为“微滴式数字PCR在肺癌诊断中的应用及质量控制”的演讲，梳理了ddPCR技术在肿瘤液体活检领域的应用及指导靶向药物治疗的意义；介绍了所在实验室建立的Lab-ddPCR方法，进一步提高了ddPCR对肿瘤标志物检测的灵敏度和灵活性，为NSCLC靶向治疗的疗效评估和疾病进展预测提供支持。还结合ddPCR技术特点，着重讨论了液体活检技术的关键质控问题，指出建立标准的操作流程、规范样本的采集和处理规程以及在严谨的性能验证和临床实验基础上建立检测平台的重要性，引发与会者的深入思考。 Hestia Mellert博士分享了美国Biodesix公司的 Lung Reflex Test 非小细胞肺癌快速液体活检的研发及应用，介绍了Biodesix在现有法规和指南下结合ddPCR与NGS，多组学技术协同开发基于液体活检的DNA/RNA标志物的方法和流程以及性能验证的情况。该公司采用ddPCR技术可以在72小时内为客户提供突变、融合等标志物的检测结果，从而为综合治疗策略提供信息并加快治疗决策。Hestia Mellert博士还介绍了PD-L1表达、微卫星不稳定性（MSI）以及EGFR T790M/C797S顺反式的ddPCR检测方法和数据，展先了在即将到来的肿瘤免疫治疗时代，ddPCR对新兴标志物液体活检的潜力和前景。 会议尾声，Bio-Rad大中华区总经理刘旼女士和市场部经理任育华女士先后介绍了Bio-Rad作为数字PCR技术的领跑者的发展状况以及“携手并进，同创共赢”的合作理念下的市场策略，明确了Bio-Rad公司在中国将会以新的开放姿态与业内的同道合作，稳步推进ddPCR技术在IVD领域的发展。 本次卫星会是Bio-Rad公司在CSCO大会中举办的首次卫星会，取得了圆满的成功，在此感谢广大用户对Bio-Rad ddPCR产品的支持和期待。Bio-Rad公司作为数字PCR领域的开拓者，将继续耕耘数字化微流控技术，锐意进取，持续推出新一代ddPCR产品和解决方案，加快推进ddPCR平台的cFDA和FDA的注册进程，为生命科学领域的发展乃至人类的健康继续做出自己贡献。本产品仅科研使用，不作为临床诊断。Bio-Rad是 Bio-Rad Laboratories, inc. 在特定区域的商标。

国家通信导航与北斗卫星应用产品质量监督检验中心6日在石家庄市挂牌，该中心由中国国家认证认可监督管理委员会批准中国电子科技集团公司第五十四研究所成立。与此同时，中国人民解放军总参测绘导航局和中国卫星导航定位应用管理中心批准该研究所成立&ldquo 北斗卫星导航产品质量检测中心&rdquo 。这标志着我国首个国家级北斗卫星导航产品检测机构成立。 　　据了解，两个中心的主要任务是：在国家认监委和总参测绘导航局指导下，制定北斗卫星导航及卫星应用标准 研究北斗卫星导航设备检测方法和测试技术 开展北斗卫星导航产品检测认证 提升北斗卫星导航产品质量，推动北斗卫星导航产业发展 向行业主管部门、政府有关部门及广大消费者提供产品质量信息。 　　两个中心的成立将有利于北斗导航应用普及，尽早发挥国家重要基础设施的使用效能 帮助提升北斗导航产品质量，增强北斗导航核心竞争力 有利于加强行业管理、规范市场秩序，推动北斗导航的应用与国际接轨。

近期，美国科罗拉多州落基山脉东翼陷入了空气污染漩涡。美国国家大气研究中心大气科学家Gabriele Pfister说，确定污染源并逐时了解其动态是非常复杂的。据《科学》报道，美国宇航局（NASA）定于4月7日发射的传感器，将为Pfister提供一幅更清晰的动态画面。Pfister和其他观测者急切等待着安装在商业通信卫星上的对流层排放：污染监测仪器（TEMPO）成功发射。它将停留在北美上空3.6万公里处，在地球同步轨道上运行。TEMPO是组成第一个专门监测北半球大部分地区空气污染情况网络的3个静止轨道仪器之一。另外两个分别是已于2020年发射并运行至今的韩国对地静止环境监测光谱仪（GEMS）和将于2024年发射的欧空局哨兵4号卫星（Sentinel-4）。从前，科学家需要每天从轨道上拍摄一次观测快照，有了TEMPO，他们就能获得北美大部分地区每小时的观测图像。TEMPO的传感器可以检测到阳光照射大气分子时在特定波长下被吸收以及反射的光的微小差异。它将在2.1乘4.5公里的精细网格面积上，测量臭氧、二氧化氮、二氧化硫、甲醛以及气溶胶等污染物，帮助科学家追踪其来源。TEMPO可以帮助空气质量不达标地区改善公共卫生警报预测。比如，丹佛地区在努力控制的与哮喘和其他呼吸道疾病发病率升高有关的近地面臭氧层污染。目前Pfister都是依靠计算机模型、卫星、地面观测站的零散数据来估计污染水平的，她希望TEMPO能填补盲点，改进二氧化氮（臭氧的来源之一）来源的模型。但这3颗卫星组成的网络仍有一个很大的盲点——南半球。哈佛大学大气科学家Daniel Jacob表示，尽管理论上该网络几乎覆盖了全球，但这些仪器是为了放大追踪北半球情况而制造的，这在一定程度上反映了这些国家的局限性。

欧洲航天局发射的Proba-V卫星，科学家用该卫星对地球植被进行观测 　　有些疾病难以在早期被诊断出来，导致许多患者容易错过最佳治疗时机。但现在有项新技术，能比目前的医学用扫描仪更早发现皮肤病变与癌症的早期征兆，不过，特别的是，这项新技术不是医学新仪器，是来自欧洲航天局(ESA)小型植被扫描卫星 Proba-V 的高速摄影机。 　　Proba-V 是 ESA 用于扫描地球植被的卫星，配有先进的数码红外线感测器及高速摄影机，其任务为从地球轨道监测植被的变化，它每48小时更新一次地表植被影像图。 　　根据欧洲航天局的官方介绍，Proba-V卫星扫描的每幅图像的宽度覆盖2250公里的范围，分辨率为3072像素，其配备的高速摄影机里的红外线感测器可透过侦测，可以从森林中将不健康的植物从健康的群落中分辨出来，而人类单凭肉眼无法看出其中差异。 　　而现在这项技术将可望应用于医学用扫描仪中。研究人员称，若将 Proba-V使用的特殊摄影机和医学用扫描设备配合使用，Proba-V中的传感器工作的特殊波段，能帮助医生看见更深层的人体组织，甚至可及早发现皮肤病变征兆。 　　或许在几年之内，这项技术就能应用于皮肤疾病扫描，甚至能用来制作个人的人体组织图。

谈及气候变化，二氧化碳通常是焦点，但未来几十年，削减甲烷排放可能对控制全球变暖产生更大的影响。据《自然》报道，在一颗即将从美国加利福尼亚州发射的卫星的帮助下，政府部门和企业终于有了一个工具，能帮助它们精确定位地球上的甲烷热点并堵住泄漏。MethaneSAT概念图。图片来源：BAE Systems这颗名为MethaneSAT的卫星耗资约8800万美元，旨在为观测全球油气田、农业设施和垃圾填埋场排放的甲烷提供全新视角。卫星运营方将与美国谷歌公司合作，利用一个大气模型处理来自卫星的数据。该模型可以追踪空气中的甲烷及其地面来源。谷歌还计划使用人工智能算法绘制全球油气田基础设施地图，并确定污染来源。美国环境保护基金会领导了MethaneSAT的开发。“这将是我们第一次获得温室气体的此类信息。”该组织首席科学家Steven Hamburg表示，MethaneSAT将通过“彻底的透明度”实现政府和企业的问责制。MethaneSAT起源于大约10年前帮助揭示美国油气田污染程度的航空器运动。环境保护基金会随后与学术界和工业界合作，进行一系列研究，记录了美国各地的甲烷排放量，最终表明石油和天然气部门的甲烷排放量比官方估计高60%。在这项工作的基础上，它们组织了一个团队设计这颗卫星。2018年，环境保护基金会及美国哈佛大学的主要科学合作伙伴通过“大胆计划”获得了启动资金，用于开发甲烷卫星。MethaneSAT与众不同之处在于高分辨率测量。如果成功，环境保护基金会将成为第一个开发出这种科学口径卫星的环保组织。“我们正在适应一个无人区。”哈佛大学大气科学家、MethaneSAT技术团队负责人Steve Wofsy说。MethaneSAT每天从大约30块面积为200平方公里的土地上向地球传输图像。这足以完成其监测全球油气田、农业设施的核心任务。对于运营方来说，最大的问题是卫星数据是否真的会推动相关部门采取行动，有所作为。环境保护基金会大气科学家Ilissa Ocko表示：“如果我们能够消除甲烷排放，那么在未来几十年里，基本上可以将全球变暖幅度减半。其中，石油和天然气行业可以在几乎没有额外成本的情况下，减少大部分甲烷排放。”

6月1日，豫检集团航天卫星及应用产业检验检测实验室在郑州揭牌成立。这是我省积极培育壮大包括航空航天产业在内的新兴产业、未来产业，助推实现先进制造业与检验检测高技术服务业融合发展的一项重大战略举措。　　中国科学院院士、国际宇航科学院院士、国际宇航联合会卫星商业应用专门委员会主席于登云等人共同为实验室揭牌。　　航天卫星和应用产业是国家战略性高技术产业，也是我省高端装备制造业的重点发展方向。检验检测是国家质量基础设施的重要组成部分，是国家鼓励发展的现代服务业、生产性服务业和高技术服务业。基于卫星遥感技术的广泛应用前景以及省委、省政府关于航天卫星及应用产业的安排部署，豫检集团筹建航天卫星及应用产业检验检测实验室，服务我省新基建高质量发展。　　实验室主任是整个实验室的灵魂，是实验室未来发展的领路人。豫检集团航天卫星及应用产业检验检测实验室聘请国际宇航科学院院士、南京信息工程大学遥感与测绘工程学院院长童旭东担任实验室主任，并为其颁发主任聘书。　　童旭东介绍，航天卫星及应用产业检验检测实验室将面向通信、导航、遥感等航天卫星融合应用在产业系统开展检验检测服务，面向卫星产业链产品开展检验检测服务，面向智能网联汽车、无人机产业以及卫星应用特定行业提供卫星数据产品服务，助力航天卫星及应用产业发展。　　“我们将以实验室筹建为契机，战略布局航天卫星及应用产业检验检测行业，全力打造实体经济、科技创新、现代金融、人与自然协同发展的产业体系，将我省打造为全国航天卫星及应用产业检验检测高地，为中国式现代化河南建设贡献中坚力量。”豫检集团主要负责人表示。

8月15日，记者从中国科学院大气物理研究所获悉，基于我国第一颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中国碳卫星的大气二氧化碳含量观测数据，来自该所等单位的研究人员利用先进的碳通量计算系统，获取了中国碳卫星首个全球碳通量数据集。这是一个里程碑式的结果，标志着我国具备了全球碳收支的空间定量监测能力，是国际上继日本、美国之后的第三个具备该技术的国家。相关研究成果在线发表于《大气科学进展》杂志。 二氧化碳是地球大气的重要组成部分，因其会产生较强的温室效应，被认为是造成气候变化的关键原因。为减缓二氧化碳过度排放造成的气候变化，1992年以来，《联合国气候变化框架公约》逐步对各国碳排放状态加强约束。《巴黎协定》提出，2023年起，每五年进行一次全球盘点的计划，以评估各国的实际行动在减缓气候变化中的贡献。　　“随着大气探测和模型模拟技术的飞速发展，通过大气二氧化碳浓度观测溯源碳排放的方法，被认为是评估温室气体减排成果的有效方法。”中科院大气所副研究员杨东旭说。　　大气二氧化碳浓度测量法依赖于观测和模拟。在观测方面，卫星遥感由于特殊的观测地点和方式，可以在二氧化碳全球观测中发挥较大作用，特别是在全球覆盖高分辨率的观测上，能够做到看得广、看得清；而模拟则主要是通过大气输送模型，利用高性能计算机，模拟出大气二氧化碳传输过程和每一个时刻、每一个地方大气二氧化碳的含量。　　为了观测大气中的二氧化碳浓度，日本于2009年成功发射了国际上第一颗温室气体专用探测卫星GOSAT，美国OCO-2紧随其后，于2014年发射升空。2016年12月22日，中国碳卫星在酒泉卫星发射基地成功发射升空并在轨运行，成为国际第三颗温室气体卫星，其目标是实现对全球大气二氧化碳浓度的高精度监测，为碳排放科学研究提供卫星资料。　　“有了自己的碳卫星以后，对于某一个时刻、某一个地方的二氧化碳含量，我们会得到一个观测值和一个模拟值。这两个数据必然会存在差异。为了减小误差，我们会使用‘数据同化’法，得到最接近真实的数值。”杨东旭说。　　这项研究中，研究人员将碳同化系统与全球化学输送模式相结合，成功同化卫星观测数值与模拟数值，得到了最接近真实情况的数值。研究结果表明，与先验通量相比，不确定度减少了30%—50%。　　更重要的是，利用中国碳卫星观测资料，科研人员估算了2017年5月至2018年4月共12个月的全球陆地碳净通量。估算结果与利用日本GOSAT卫星和美国OCO-2卫星资料的估算结果大体一致。这表明我国首颗碳卫星具有了全球碳通量监测的能力。　　对此，杨东旭表示，中国碳卫星是我国第一代温室气体监测专用卫星，实现了空间温室气体高精度监测的从无到有，迈开了重要且艰难的第一步。未来，我国将以碳卫星的研究成果为基础，研发新一代的温室气体监测卫星，服务于全球和我国双碳目标的实现。

7月25日，由生态环境部牵头的大气环境监测卫星在轨投入使用，标志着全球首颗具备主动激光二氧化碳探测能力的卫星在北京正式交付。生态环境部、中国气象局、农业农村部、中国科学院等相关单位共同签署了卫星《在轨投入使用证书》。此外，由生态环境部参与研制的陆地生态系统碳监测卫星一并投入使用。作为世界首颗采用激光主动探测手段的高精度大气环境遥感卫星，大气环境监测卫星可对大气细颗粒物、污染气体、温室气体、云和气溶胶以及陆表、水体等环境要素，开展大范围、连续、动态、全天时综合监测，并首次实现了全球全天时1ppm（百万分之一）高精度二氧化碳柱浓度探测。发布的首批应用成果，包括首个高精度全球全天时二氧化碳柱浓度分布图、首个全球二氧化氮柱浓度遥感图、全球臭氧柱浓度遥感图、全球PM2.5产品分布遥感图等20余项产品。陆地生态系统碳监测卫星又称“句芒号”，是世界首颗森林碳汇主被动联合观测的遥感卫星，可探测植被生物量和植被生产力，同时满足地理测绘、灾害评估、农情遥感等需求。该卫星实现了对森林植被高度、生物量、叶绿素荧光的定量遥感探测，提升了我国和全球森林碳汇监测能力。发布的首批应用成果，包括海南岛叶绿素荧光空间连续产品、东北虎豹公园生物量反演产品、京津冀地区冬季小麦产量和夏季玉米生物量等20余项产品。两颗卫星在轨投入使用，对于推动构建现代化生态环境监测体系，动态监测我国大气污染状况，有效监测全球二氧化碳柱浓度和分布，探测植被生物量和生产力，提升全球温室气体、生物量高精度定量化遥感监测能力，支撑碳达峰碳中和、美丽中国建设等国家战略具有重要意义。

国家卫星有效载荷产品质量检验检测中心（筹）揭牌。　中科院国家空间科学中心 供图中国首个专门面向卫星有效载荷产品的国家级质量检验检测机构——国家卫星有效载荷产品质量检验检测中心，1月16日在北京怀柔科学城正式启动建设。国家卫星有效载荷产品质量检验检测中心依托中国科学院国家空间科学中心建设，是国家市场监督管理总局在新形势、新要求下批复筹建的首个专门面向卫星有效载荷产品全研制周期、全链条质量检验检测的国家认证机构，定位于高端检验检测服务的提供者、行业领先者和技术高地。中国科学院国家空间科学中心介绍说，国家卫星有效载荷产品质量检验检测中心的建设，将联合优势科研机构、地方政府、商业航天企业等，共建从元器件、原材料、部组件、单机到有效载荷整机研制的全阶段、全链条的检验检测能力高地，加强质量基础设施(NQI)全要素的融合、科研与市场化的融合、建设单位全产业链的融合，打造形成“技术装备一流、环境设施一流、人才团队一流、科研水平一流、支撑服务一流”的检验检测机构，为中国卫星有效载荷产品的高质量发展做好服务保障。中国最新启动建设的国家卫星有效载荷产品质量检验检测中心，将围绕新型有效载荷产品检测方法的前瞻性研究、检验检测技术体系与规范、商业航天等市场化开展建设，为实现航天强国、质量强国的国家战略需求提供支撑。

p br/ /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 9月18-21日，2020年中国航天大会在福州召开。大会以“弘扬航天精神，拥抱星辰大海”为主题，研讨我国航天发展战略布局、关键核心技术突破、“海上丝绸之路”空间信息产业发展、全球航天与开放合作等热点焦点问题。 /p p style=" text-indent: 2em " 在本次大会上，西安中科天塔科技股份有限公司（下简称中科天塔）总经理曾伟刚介绍了全国首个针对雾霾综合监测的商业卫星“丝路一号”卫星项目，该项目由西安国家民用航天产业基地、西安航天基地丝路卫星运营管理有限公司和西安中科天塔科技股份有限公司共同研制，目前已启动项目建设。 /p p style=" text-indent: 2em " 据悉，“丝路一号”项目由三颗卫星组成星座，西安国家民用航天产业基地、西安航天基地丝路卫星运营管理有限公司和西安中科天塔科技股份有限公司将于明年下半年发射第一颗卫星，2022年前完成星座搭建。项目主要包括轨道分析和设计，卫星研发制造，卫星发射入轨，卫星测运控管理和地面应用等。 /p p style=" text-indent: 2em " 曾伟刚告诉《中国科学报》：“相比传统检测方式，‘丝路一号’项目的启动，能够解决现有的生态环境监测方法存在的处理效率低、精度低和不能全方位动态监测的问题，通过卫星雾霾监测系统结合健康大数据可以给居民提供更加及时、准确的疾病预警、健康出行、防护措施等建议，打造‘空天地一体化’的监测系统，助力智慧环保城市建设。” /p p style=" text-indent: 2em " 当日，在大会同期举行的中国商业航天国际产业论坛上，中科天塔还获得“2020中国航天大会最佳新锐企业奖”。 /p p br/ /p

国内首个“急诊卫星实验室”启用，医务人员使用“床旁检测”仪器快速诊断重症患者病情 　　在医院急诊病区的病人床边，由医护人员对患者的标本进行当场检验，即刻得到结果，这种被称为“床旁检测”的急诊绿色通道不仅保证医务人员在第一时间获得危重患者准确的检验结果，更赢得更多抢救时间。 　　5月14日上午，国内第一个“急诊卫星实验室”在新华医院急诊重症监护病房正式成立。 　　据介绍， “床旁检测”是在患者床旁进行的一种快速检测分析技术，在床边设立检验场所也是检验医学发展的一种新趋势，目前在国外发达国家医院已广泛应用。作为一类极具潜力的检测技术，其省去了诸多标本预处理步骤，以及大型仪器设备检测、数据处理及传输等大量繁琐过程，可直接快速得到可靠的结果。 　　新华医院急救中心副主任潘曙明教授说，目前新华医院急救中心急诊人次多年位居本市各大医院前列，拥有50张床位的急诊病房和重症监护室，每月样本量就要达到上万个。快速准确的 “床边检测”为临床医生对急症、危重患者进行适当的治疗提供了重要信息，并可及时对检验结果进行跟踪。 　　“急诊卫星实验室”位于该院七楼，快速、高效的 “床旁检测”，有助于为病患提供更好的临床急救服务。一位胸痛病人送到医院急诊，现在通过床旁检测技术能在30分钟内完成所有的实验室检测。目前床旁检测技术开展的首批10个检测项目包括血凝、血糖、心衰、肿瘤标记物等，今后将扩展至15至20项，全部在半小时内完成检测结果，大大缩短抢救时间。

日前，NASA科学计算可视化工作室公布了一段新太空视频。该段视频展示了NASA 19颗地球环境监测卫星在地球轨道上运行的画面。其中，Aqua、Aura、CloudSat和Calipso这四颗卫星都是在同一个轨道运行。NASA介绍称，这些卫星身上都安装了15种不同的环境监测设备。相信你看了下面这段视频之后一定会有这样的感受：这19颗卫星面临的&ldquo 交通&rdquo 状况未免也太过拥堵了。

4月24日，北京未来宇航空间科技研究院有限公司创始人兼CEO牛旼在中国航天日Online-商业航天企业集中签约活动上发布全球首个基于高光谱碳监测的商业卫星星座“未来碳星计划”。该计划由未来宇航联合高校院所、国有企业及商业航天企业共同发起，为政府、企业和大众提供实时碳监测服务。“未来碳星计划”总投资20亿元，由33颗卫星组成，包括一颗全球星和部署在8个轨道面的每轨4颗卫星，卫星工作在500公里轨道。每颗卫星将搭载高光谱相机和星间激光通信荷载，可实现全球范围快速监测和重点目标小时级观测能力。首发星计划2023年完成研制并发射，2025年底前将完成星座发射。

4月16日2时16分，我国在太原卫星发射中心成功将大气环境监测卫星发射升空。大气环境监测卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中的一颗科研卫星，生态环境部为该卫星牵头用户，卫星和运载火箭系统均由中国航天科技集团有限公司第八研究院抓总研制。 　　该卫星将在国际上实现CO2的主动激光探测和大气细颗粒物的主被动结合探测，能够对气态污染物、云和气溶胶以及水生态、自然生态等环境要素进行大范围、全天时综合监测，同时可支撑开展气象、农业农村等行业的遥感监测应用工作。 　　大气环境监测卫星运行于705km的太阳同步轨道，星上搭载了大气探测激光雷达、高精度偏振扫描仪、多角度偏振成像仪、紫外高光谱大气成分探测仪及宽幅成像光谱仪等5台有效载荷，整星重量约2.8吨，设计寿命8年。其中，大气探测激光雷达在国际上采用双体制激光技术探测气溶胶和CO2，通过主动方式对大气CO2柱总量进行精细化探测，获取大范围、高精度的CO2浓度变化信息和气溶胶散射系数廓线、消光系数廓线、光学厚度、边界层高度等垂直分布信息，弥补以往被动观测的不足。高精度偏振扫描仪与多角度偏振成像仪联合观测可获取云和气溶胶多个角度的偏振信息，用于反演全球大气气溶胶和云的时空分布信息，观测幅宽大于1800km，此外，还可通过与大气探测激光雷达载荷的协同观测与应用，实现近地表细颗粒物的定量探测。紫外高光谱大气成分探测仪可获取O3、NO2和SO2等气态污染物浓度信息，幅宽大于2300km，具备每天一次的全球覆盖能力。宽幅成像光谱仪可获取光谱范围从可见光至长波红外(0.415-12μm)的陆表和大气多光谱信息，观测幅宽大于2300km，空间分辨率最高可达75m。 　　大气环境监测卫星的成功发射，将进一步提升我国的CO2和大气污染物遥感监测能力。在应对全球气候变化方面，实现全球范围CO2的主动激光高精度、全天时探测，探测精度达到优异水平，可为CO2分布和应对气候变化提供精准的遥感数据支撑；在大气环境遥感监测方面，具备对全球细颗粒物(PM2.5)、气态污染物、云和气溶胶的定量化遥感监测以及对工业排放、生物质燃烧等大气污染源的大范围、高动态遥感监测能力，可为我国大气污染防治和空气质量预报提供数据和技术支撑；在水环境遥感监测方面，可实现内陆大型水体水华、水质、水生植被以及近海海域赤潮、溢油、水质等的定量化遥感监测；在自然生态遥感监测方面，可实现生态系统关键参数的定量化遥感反演，为全国和区域生态环境状况调查与评估等业务提供重要数据支撑。 　　大气环境监测卫星的成功发射，将为落实“精准治污、科学治污、依法治污”、支撑深入打好污染防治攻坚战、实现减污降碳协同增效提供重要数据支撑。“十四五”期间，生态环境部还将牵头组织研制发射高精度温室气体综合探测卫星，与大气环境监测卫星组网观测，进一步提升全球主要温室气体和大气污染物遥感监测能力，为支撑国家“双碳”战略、应对全球气候变化提供遥感监测数据支撑。

中国碳卫星联合欧洲哨兵卫星对中国唐山地区开展相关监测（2018年5月6日）示意图。中科院大气所供图中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队，最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放，这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测，从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下，中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究，相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。 中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出，应对或减缓全球变暖，是人类在21世纪面临的挑战，由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动，二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地，城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者，占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响，但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时，科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为，利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性，碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度，但仅凭单一二氧化碳要素的观测，定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源，而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮，即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性，因此，理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测，就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据，选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例，定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致，论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测，可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测，证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时，这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说，中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”，目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测，为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月，中国碳卫星成功发射并在轨运行，成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星，星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中，主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射，对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布；第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度；基于第二版科学产品，中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初，中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议，推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划，也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下，中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星，也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际，中科院大气所中国碳卫星研究团队透露，中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始，卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上，进一步提升探测能力，以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点，以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度，以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示，中国下一代碳卫星将是一个天基系统，希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源，同时将具备协同开展二氧化氮观测能力，以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。

中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队，最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放，这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测，从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下，中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究，相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出，应对或减缓全球变暖，是人类在21世纪面临的挑战，由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动，二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地，城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者，占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响，但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时，科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为，利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性，碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度，但仅凭单一二氧化碳要素的观测，定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源，而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮，即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性，因此，理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测，就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据，选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例，定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致，论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测，可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测，证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时，这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说，中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”，目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测，为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月，中国碳卫星成功发射并在轨运行，成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星，星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中，主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射，对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布；第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度；基于第二版科学产品，中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初，中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议，推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划，也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下，中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星，也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际，中科院大气所中国碳卫星研究团队透露，中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始，卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上，进一步提升探测能力，以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点，以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度，以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示，中国下一代碳卫星将是一个天基系统，希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源，同时将具备协同开展二氧化氮观测能力，以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。

从中国科学院获悉，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。　　据中科院空间中心副主任、碳卫星工程副总指挥龚建村介绍，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重点地区乃至全球的大气二氧化碳浓度监测能力，对充分了解全球碳循环过程及其对全球气候变化的影响具有重要意义，可以提升我国在国际气候变化方面的话语权。　　根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告，由于人类活动的影响，主要温室气体二氧化碳和甲烷的浓度已经上升到2500万年以来的最高值，并依然呈上升趋势，地表温度也在逐年升高。温室效应正直接威胁着全人类的生存和发展。精确监视全球二氧化碳的排放状况已成为有效开展气候变化研究和应对的迫切需求。　　本次发射的碳卫星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，围绕全球气候变化这一当今国际社会普遍关心的全球性重大问题，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(百万分比浓度)，使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。　　碳卫星是科技部为应对全球气候变化、提升我国全球二氧化碳监测能力部署的一项重大任务。通过 863计划地球观测与导航技术领域“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目立项实施。由中科院国家空间科学中心负责工程总体 中科院微小卫星创新研究院负责卫星系统，中科院长春光学精密机械与物理研究所研制有效载荷 中国气象局国家卫星气象中心负责地面数据接收处理与二氧化碳反演验证系统的研制、建设和运行。　　负责本次发射任务的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司上海航天技术研究院研制。此外，本次任务还搭载发射中科院微小卫星创新研究院自主安排研制的1颗高分辨率微纳卫星和2颗高光谱微纳卫星，有效载荷由中科院光电研究院研制。这是长征系列运载火箭的第243次飞行。　　“千里眼”如何“看”二氧化碳?——详解我国首颗碳卫星　　12月22日3时22分，我国在酒泉卫星发射中心成功发射全球二氧化碳监测科学实验卫星。这是我国首颗、全球第三颗专门用于“看”全球大气中二氧化碳含量的卫星。　　太空中怎么能“看”到二氧化碳?“看”到了二氧化碳又有什么用?这颗卫星还带了哪些“高精尖”科技?记者采访相关专家，揭开碳卫星的神秘面纱。　　“千里眼”看颜色识气体　　从厚厚包裹着地球的大气层中，识别出哪些气体是二氧化碳，还要画出一张张“动态图”——碳卫星需要安上特制的“千里眼”。　　本次发射的碳卫星，搭载了一台高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪。这台探测仪的工作原理，是在可见光和近红外谱段，利用分子吸收谱线探测二氧化碳浓度。　　用通俗的话说，就是通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员郑玉权解释，太阳光经过空气时，空气中的二氧化碳分子对许多精细的颜色有了不同程度吸收。通过光学仪器对这些色彩进行非常精准的测量，可以反向推算出二氧化碳分子数量，从而得知大气中的二氧化碳浓度。　　碳卫星项目要求大气中二氧化碳的浓度监测精度优于4ppm(百万分比浓度)，即是说，当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，“千里眼”就必须发现。　　长春光机所助理研究员蔺超说，长春光机所为此制造了大面积衍射光栅，相当于在头发丝的宽度上划出200余条形状和直线度要求很高的刻线，“这样的精密元件，如同细密梳子，才能过滤出更为精细的色彩”。　　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。　　“碳排放”要有中国数据　　掌握全球的二氧化碳分布状况有什么用?科技部国家遥感中心总工程师李加洪说，在碳排放数据上知己知彼，对提升我国在国际气候变化方面的话语权具有重要意义。　　全球变暖、极端天气̷̷严峻的气候变化形势面前，减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择。碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础，在所有的碳排放量监测手段中，目前只有星载高光谱温室气体探测技术既能对二氧化碳等温室气体浓度进行高精度探测，又能获取全球各区域的气体浓度分布数据。　　正因如此，各发达国家纷纷研发专用卫星。由于技术难度极高，目前仅有两颗卫星从太空监视地球温室气体排放：一颗由日本2009年发射，一颗由美国2014年发射。　　李加洪介绍，我国发射的碳卫星通过地面数据接收、处理与验证系统，定期获取全球二氧化碳分布图，使我国在大气二氧化碳监测方面跻身国际前列。　　“持家先要有账本，这个‘账本’就是我们自己监测到的碳排放量。” 李加洪说。　　“高精尖”未来有望测雾霾　　碳卫星上除了搭载二氧化碳探测仪，还有另一件“利器”——多谱段云与气溶胶探测仪。这台探测仪可以测量云、大气颗粒物等辅助信息，为科学家精确反向推演二氧化碳浓度剔除干扰因素。　　多谱段云与气溶胶探测仪虽然不是“主角”，但可能会带来许多意想不到的收获。　　杨忠东说，多谱段云与气溶胶探测仪能监测大气中的颗粒物，可以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。　　研究人员表示，具体如何监测雾霾，要等碳卫星传送回第一份数据后再做分析判断。　　此外，碳卫星实现全球观测，是卫星平台频繁调整姿态、“翩翩起舞”的结果。在此过程中，科研人员突破了多项关键技术，实现了技术跨越发展。

4月16日2时16分，我国在太原卫星发射中心采用长征四号丙遥二十八运载火箭发射大气环境监测卫星。该星将推动我国生态环境、气象、农业农村等领域遥感应用，对提高卫星资源综合应用效能、促进环境保护事业意义重大。　　 　　大气环境监测卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》中的科研卫星，运行于太阳同步轨道，主要配置大气探测激光雷达、高精度偏振扫描仪、多角度偏振成像仪、紫外高光谱大气成分探测仪、宽幅成像光谱仪等有效载荷。卫星利用主动激光、高光谱、多光谱、高精度偏振等多种手段综合观测，可实现对对大气细颗粒物、污染气体、温室气体、云和气溶胶以及陆表、水体等环境要素大范围、连续、动态、全天时的综合监测。卫星入轨后，将进一步提升我国大气环境综合监测、全球气候变化和农作物估产及农业灾害等应用能力，推进卫星遥感数据在生态环境、气象、农业农村等方面应用，有效解决各行业部门对外国遥感数据的依赖。　　国家航天局负责该卫星工程组织管理、重大事项组织协调和发射许可审批，生态环境部(牵头)、中国气象局、农业农村部等用户部门按分工负责应用系统建设和运行，中国资源卫星应用中心、中国科学院空天信息创新研究院负责地面系统建设和运行，航天科技集团上海航天技术研究院负责卫星系统和运载系统抓总研制，中国卫星发射测控系统部负责发射场及测控系统组织实施。　　此次任务是长征系列运载火箭第416次发射。

深冬寒夜，中国科学院大气物理研究所2号楼816办公室灯火通明。　　杨东旭副研究员带领课题组一直在忙——利用我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星（碳卫星）取得的观测数据，他们在分析计算全球碳汇和碳排放时空分布的新结果，讨论我国碳汇变化趋势。“这能够帮助我们了解这颗卫星的优势和不足，以便优化未来卫星的设计”。　　二氧化碳排放是地球变暖的元凶之一。谁排放了二氧化碳？排放了多少？这些二氧化碳又去哪里了？　　这是科学研究需要回答的问题，是政策制定的科学依据，也是全球气候变化国际谈判中的关键数据——　　“碳卫星”能够帮助我们给出答案！　　2016年12月22日，它在酒泉成功发射。它带在“身上”的，有我国科研人员自主研发的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。这一下子，标志着我国在温室气体监测领域达到了先进水平。　　有了观测数据只是第一步，接下来是数据的反演——　　太阳辐射在大气中是如何传输的？大气散射、吸收有什么特征？中国科学院大气物理研究所的科研团队研制出了中国碳卫星二氧化碳浓度反演算法，高精度模拟，精确地刻画，这些问题，迎刃而解。　　正因为有了这样精度优、效率高的算法，全球大气二氧化碳含量的实时变化情况可以真实、客观地反映出来，碳源汇的定量计算与监测也有了依据。　　这颗“碳卫星”真是出手不凡：2017年9月，首幅全球二氧化碳分布图问世，平均精度达到2.11ppm；2020年，中科院大气物理所刘毅团队改进了数据质量和反演算法，将数据精度提升到1.5ppm，并获得陆地生态系统日光诱导叶绿素荧光数据产品；2021年，获取了中国“碳卫星”首个全球碳通量数据集。　　“这是一个里程碑式的结果，标志着我国具备了全球碳收支的空间定量监测能力，是国际上继日本、美国之后的第三个具备该技术的国家。”杨东旭自豪地说，这颗“碳卫星”，让我国科技工作者和相关部门能够掌握第一手数据，增加了我国在气候变化全球谈判中的底气。　　工作还在继续，正如刘毅所说：“我们希望能与其他国家合作形成碳卫星‘虚拟星座’，联合观测大气二氧化碳，为全球气候变化提供更加丰富的监测数据。同时，我国新一代‘碳卫星’的设计与研发已经提上日程。这将助力我国实现‘双碳’目标，也体现了一个大国的担当。作为科研人员，我们深感使命光荣。”

1月9日，爱因斯坦探针（EP）卫星成功发射。由中国科学院电工研究所研制的15套全国产化空间永磁电子偏转器成功搭载EP卫星的宽视场X射线望远镜（WXT）和后随X射线望远镜（FXT），为EP卫星开展时域天文和高能天体物理天文探测提供支撑。爱因斯坦探针（EP）卫星示意图。中国科学院国家空间科学中心供图EP卫星于2017年底正式立项，旨在开展深度的大视场软X射线巡天监测。EP卫星在巡天观测过程中，宇宙射线中的低能电子辐射噪声高于探测卫星望远镜的本底噪声，严重影响X射线观测精度，对巡天监测科学任务的完成提出了巨大挑战。为解决这一问题，中国科学院院士、中国科学院电工研究所研究员王秋良团队历时六年全力攻关，成功突破多项关键核心技术，创新性地提出多种构型电子偏转器方案，成功将宽视场X射线望远镜和后随X射线望远镜的电子射线偏转效率提升至97%和99%。发射升空之前，电子偏转器已在地面进行了一系列严苛的振动冲击、温度循环、电子束偏转定标以及电磁兼容性等空间环境模拟测试，达到EP卫星空间应用标准，预期工作寿命将在10年及以上。此次空间永磁电子偏转器成功搭载EP卫星助力X射线全天监测，表明电工研究所在轻量化强磁场空间电子偏转器设计、制造等关键核心技术领域取得实质性突破进展，对我国后续开展空间探测强电磁装备的研制工作具有重要指导意义。

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记者从天门市质监局了解到，经湖北省质监局批准，天门市开始筹建湖北省微型电量传感器计量检定中心，这是全省唯一的省级微型电量传感器检测机构，也是天门市首个省级高科技检测机构，计划在天门市建立首个国家级计量基准。 　　此项目由该市质量技术监督局与市电工仪器仪表研究所共同组织筹建。据市质监局有关负责人介绍，微型电流传感器是应用在电子式电能表、继电保护装置，电子测量仪器上的一种电子元器件，使用范围广泛，随着国家实施“西电东送”、“智能电网”等重点工程的进展，在国内年需求量达10亿只以上，天门市也有数家企业从事此项产品的生产。微型电流传感器在出厂后和使用中必须进行校准，而目前国内还没有相关的国家标准量值，该市质监局邀请中国计量院、国家电网武汉高压试验研究院、国家电工仪器仪表质量监督检验中心、华中科技大学等单位的专家、教授，开展技术攻关，旨在填补我国微型电流传感器量值溯源的空白，目前已完成关键技术的研发。天门市筹建省级微型电量传感器计量检定中心后，可凭借技术上的领先优势，建成国内唯一的微型电量传感器检测机构，抢占微量电量传感器这一产品的至高点，打造天门高科技“城市名片”，进一步提升天门对外影响力，促进天门经济产业结构调整升级，壮大微型电量传感器产业集群，优化天门招商引资工作环境和平台。

2022年11月7日，国家卫健委官网发布《关于印发国家检验医学中心设置标准的通知》，要求国家检验医学中心应依托检验学科特色突出的三级甲等综合医院，在全国检验医学领域处于引领地位，开展齐全的临床检验项目并完善检验配套设施设备。通知提出了国家检验医学中心必须开展的检测项目，其中包括可指导免疫用药的泛癌种检测项目：微卫星不稳定性（MSI）基因检测。必备检验项目清单MSI临床应用广泛微卫星是指核心序列为1~6个碱基的短串联重复结构，遍布于整个人类基因组。当错配修复基因缺陷（dMMR）时，容易引起微卫星重复单位的插入或缺失，导致微卫星不稳定，与肿瘤发生密切相关。MSI作为全球首个泛癌种分子标志物，目前被NCCN、ASCO、CSCO、《中国结直肠癌诊疗规范》等诸多国内外权威指南联合推荐检测，可用于林奇综合征的筛查、癌症的分子分型、预后判断、预测化疗疗效和所有实体瘤患者的PD-1/PD-L1免疫用药指导。截止目前，MSI已经被写入十多种癌种的NCCN指南中。国内首个获批上市的全单核苷酸位点MSI检测试剂盒阅微基因的MSI检测试剂盒已获得NMPA Ⅲ类医疗器械注册证（国械注准：20213400936），作为国内首款全单核苷酸位点MSI检测试剂盒，依托于自主研发的中通量基因检测技术平台——智阅基因分析仪，以“金标准”荧光PCR-毛细管电泳法，检测6个单核苷酸重复标志物，并添加防污染识别位点、UDG酶等多重质控系统，同时配备自动化数据分析软件，具有实验操作简单快捷，检测结果准确，自动分析并生成临床报告等优势。“金标准”平台——智阅基因分析仪基于毛细管电泳（CE）平台的荧光PCR-毛细管电泳法被认为是MSI检测的“金标准”。阅微基因推出的智阅基因分析仪作为国产CE平台先锋，已获得Ⅱ类医疗器械注册证（京械注准20212220099）。智阅基因分析仪采用创新技术，支持在同一反应板上进行Sanger测序以及片段分析。创新型一体式卡夹耗材，使操作简单快速；精致小巧外观，内置计算机和集成触摸屏、全中文操作系统，使运行设置更加直观灵活；自动化空间及光谱校准，使仪器几乎无需人工维护。同时配备阅微基因检测试剂盒，一次轻松进行多领域应用检测，提供一站式整体解决方案。

p 　　近日，为全面推动热点网格精细化管理，环境保护部卫星环境应用中心再亮“利剑”——利用新型无人机开展热点网格排查。 /p p 　　 2016年以来，环境保护部将京津冀及周边地区划分为若干个面积3Km× 3Km的网格，并定期进行监控分析。在此过程中，无人机的广泛使用，极大提升了监管执法能力。 /p p 　　新型无人机不受起降场地限制 白天夜晚均可飞行 /p p 　　此次排查工作，卫星中心启用了国内新型无人机航空遥感平台。 /p p 　　“新型垂直起降固定翼无人机采用高性能锂电池作为动力，具有噪声低、震动小和飞行平稳等优点。”卫星中心相关负责人介绍，“此外，新型无人机的有效航时达120分钟，有效解决了此前电动无人机普遍存在的航时短的问题。” /p p 　　同时，新型无人机采用垂直起降的方式，不受起降场地限制，白天夜晚均可飞行。在完成预定规划航线后，无人机还能自动精准垂直降落于起飞地点，大大提升了监管执法的效率。 /p p 　　助力实现对主要污染物时空变化进行动态监测 /p p 　　“好马配好鞍。要想获取热点网格区域内主要大气污染物浓度数据，关键还要靠机载的气体检测仪。”卫星中心工程师李营介绍。 /p p 　　据介绍，此次新型无人机搭载的气体检测仪，主要针对PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3等主要污染物。 /p p 　　检测仪能在不同高度监测污染物浓度，以分析网格内污染物的水平及垂直分布、扩散规律，探寻网格内主要污染物类型。 /p p 　　“通过新型无人机搭载气体检测仪，获取热点网格区域内主要大气污染物浓度数据，我们就实现了对主要大气污染物时空变化动态监测，形成了无人机大气环境立体监测能力，也为网格污染物管理与控制提供数据和技术支撑，进一步提升环境监管的精准性。”李营表示。 /p p 　　已形成支撑监测监管能力 /p p 　　据了解，自2014年以来，卫星中心多次配合环境保护部环境监察局利用无人机对大气污染重点区域开展环境执法检查，支撑服务环境监督执法行动。如对京津冀及周边区域的大气污染防治督查行动、专项行动等。 /p p 　　“可以说，卫星中心目前已建立无人机空域使用申请与保障协调、作业方案规划、飞行任务实施、数据获取和处理、报告编制等工作流程，形成了无人机支撑环保监测和监管业务化工作能力。”相关负责人指出。 /p

我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。中科院声像中心 任晖摄　　我国二氧化碳监测水平跻身世界前列　　根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告，受人类活动的影响，主要温室气体二氧化碳和甲烷的浓度已上升到2500万年以来的最高值，且依然呈上升趋势，地表温度也在逐年升高。温室效应正直接威胁着全人类的生存和发展。精确监视全球二氧化碳的排放状况已成为有效开展气候变化研究和应对的迫切要求。阿拉斯加冰川过去30年消融的景象，图片来自网络　　本次发射的碳卫星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，围绕全球气候变化这一当今国际社会普遍关心的全球性重大问题，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。　　碳卫星是国家科技部为应对全球气候变化、提升我国全球二氧化碳监测能力部署的一项重大任务。通过863计划地球观测与导航技术领域“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目立项实施。由中科院国家空间科学中心负责工程总体 中科院微小卫星创新研究院负责卫星系统，中科院长春光学精密机械与物理研究所研制有效载荷 中国气象局国家卫星气象中心负责地面数据接收处理与二氧化碳反演验证系统的研制、建设和运行。　　负责本次发射任务的为长征二号丁运载火箭。本次发射还搭载发射中国科学院微小卫星创新研究院自主安排研制的1颗高分辨率微纳卫星和2颗高光谱微纳卫星。　　小卫星肩负大使命工作人员在低温实验室进行仪器调试，图片来自网络　　22日凌晨3时22分，我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星发射升空。它成为巡游在地球上空700公里的第三位全球二氧化碳“体检师”。碳卫星将在宇宙中跳起“华尔兹舞步”，不断变换观测模式，完成对全球二氧化碳的监测，并借助模式同化和反演技术，最终形成全球碳排放情况的“体检报告”。　　“小卫星肩负大使命。”国家遥感中心总工程师李加洪说。监测全球二氧化碳分布情况，这是中国应对全球气候变化采取的积极行动，也体现了我国的“大国担当”。而且，“知己知彼”，才能在全球气候谈判中掌握主动权，发出“中国声音”。　　二氧化碳浓度监测，不是想测就能测　　二氧化碳浓度监测，不是你想测，想测就能测。目前为止，只有美国和日本发射了自己的碳卫星。美国OCO-2卫星，图片来自网络　　二氧化碳在大气中的浓度本就非常低。碳卫星总设计师尹增山介绍，从2011年到2016年年底，经过近六年研制，我国碳卫星探测精度达到了优于4ppm(百万分比浓度)。也就是说，当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳载荷就会发现。　　如何发现?实际上，碳卫星对二氧化碳浓度采用的是“间接测量”法。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。　　但这根线非常窄。要获取高精度的大气吸收光谱，就要依靠碳卫星的主载荷——高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪。二氧化碳探测仪核心的技术指标和难点就是要同时实现高光谱分辨率和高辐射分辨率，这就如同检查人的指纹，普通仪器只看得到纹理，而二氧化碳探测仪可以把指纹放大一百倍，精细测量每条指纹的宽度和深度。　　“要达到这么精细的分辨率，必须要有大面积光栅。”中科院长春光机所研究员郑玉权告诉记者，为突破这项关键技术，科研人员从最基础的制造全息光栅所需的高精度曝光系统研究出发，一点点攻克技术难关，最终在碳化硅基底上制造出高精度衍射光栅，并在航空校飞试验中进行了验证。　　碳卫星探测仪上的大面积衍射光栅，能够探测2.06µm、1.6µm、0.76µm三个大气吸收光谱通道，最高分辨率达到0.04nm，这样的分辨率，在国内光谱仪器的研制上也尚属首次。　　说起研制过程，郑玉权感慨颇多。六年的载荷研制，是预研攻关和工程实施的结合。他们从“无”到“有”，实现技术突破 又迎头赶上，比肩国际先进水平。“反正，遇到问题的彷徨、解决问题的艰辛和最终找到答案的欢乐，我们全尝遍了。”　　碳卫星上的“配角”　　将为研究雾霾提供重要数据支撑　　碳卫星上的“配角”——云与气溶胶探测仪也不可小觑。气溶胶，通俗点说，就是大气中的尘埃。探测仪可以帮忙排除探测时云和气溶胶的影响，提升二氧化碳探测数据的可靠性。碳卫星地面应用系统总设计师杨忠东表示，从设计能力上来讲，这款探测仪可以为研究雾霾提供重要数据支撑。碳卫星载荷系统，图片来自网络　　“碳卫星本身，就肩负着‘创新’使命。”李加洪说。作为一颗科学实验卫星，碳卫星身上，至少有四项大胆的技术创新——大面积光栅、多模式定标、敏捷姿态调控以及复杂的反演验证系统。“我们碳卫星的整体水平，比日本的还要高。虽是‘后发’，但我们已经实现了‘并跑’。”　　技术上的卓越，并非这颗碳卫星的唯一追求。在大约半年的在轨测试之后，碳卫星将正式开始两年半的工作——让二氧化碳浓度数据到碗里来。“我们将按照应用需求，对后期数据进行加工、处理、共享和服务。”李加洪透露，科技部联合中国科学院和中国气象局已经制定了碳卫星数据管理办法。碳卫星数据将加载到国家综合地球观测数据共享平台，向国内各类用户提供数据共享服务。在国际合作方面，这些数据也会向地球观测组织(GEO)共享，这也是中国对GEO的实质贡献。　　“一颗卫星远远不够。”不过，让杨忠东欣慰的是，六年来，他们不仅收获了这颗卫星，还了解和掌握了二氧化碳高精度遥感监测仪器的制备过程。“要满足中国社会经济的发展需求，我们还要更多碳卫星。”第一颗有了，后续的，也就不再遥远。

4月16日2时16分，大气环境监测卫星在太原卫星发射中心成功发射。卫星上装载了中科院合肥研究院安光所自主研发的三台载荷——紫外高光谱大气成分探测仪EMI、多角度偏振成像仪DPC、高精度偏振扫描仪POSP。图片来源：新华社（郑斌摄）大气环境监测卫星是国家民用空间基础设施首批启动的综合探测卫星，由国家生态环境部牵头、中国航天科技集团有限公司八院抓总研制，是国家民用空间基础设施中长期发展规划中的科研卫星，也是世界首颗具备二氧化碳激光探测能力的卫星。它装载了包括EMI、DPC、POSP在内的五台遥感仪器，国际上首次采用了主被动结合、多手段综合的探测体制，能够大幅提升全球碳监测和大气污染监测能力。卫星在轨应用后将显著提升生态环境、气象和农业等多领域定量遥感服务能力，助力我国实现碳中和与碳达峰、生态文明建设等国家战略，推动航天强国建设。EMI仪器具有2600千米观测幅宽，最小可探测光谱波长间隔0.6纳米，通过对多种气体吸收光谱“指纹”信息的准确识别，可实现单日覆盖全球，对二氧化氮、二氧化硫、臭氧和甲醛等污染气体开展监测。DPC仪器获取的全球大气气溶胶和云的时空分布信息和POSP仪器通过穿轨扫描获取的高精度大气气溶胶参数，在国际上首次实现了DPC和POSP 的“偏振交火”探测方案，可实现对PM2.5、灰霾等颗粒物污染的定量观测，以满足全球气候变化研究、大气环境监测、遥感数据高精度大气校正等应用需求。此次合肥研究院承担的大气环境监测卫星载荷于2021年3月完成正样交付，2022年2月大气环境监测卫星试验队进入发射场以来，不辱使命，奋力攻关，圆满完成了发射前各阶段测试任务。大气环境监测卫星的成功发射和在轨应用标志着我国在大气遥感领域达到国际领先水平。载荷开机运行后，将与2021年9月发射的“高光谱观测卫星”组网运行，增加我国大气环境卫星观测频次，提高重访能力和全球覆盖能力，为我国实现减污降碳协同增效、建设美丽中国的目标提供有力支撑。

近期，生态环境部印发了《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》 （以下简称《规划》），明确了2035年前生态环境领域卫星发展的基本原则、主要目标及重点任务等内容。《规划》提出，到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，实现卫星遥感由“查证式”为主到“发现与查实”并重的转变；到2035年，全面建成响应快速、天地融合的生态环境卫星体系，实现由被动到主动、监测到会诊、评估到预警的转变。作为生态环境部推进天地一体化生态环境监测体系建设的指导性文件，《规划》的出台有何重要意义？将如何为生态环境质量持续改善和推动减污降碳协同增效提供技术支撑？为此，记者对生态环境部生态环境监测司负责人进行了专访。问：生态环境部正式印发了《生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）》，据介绍，这也是生态环境领域首次编制形成卫星领域发展规划，请您简要介绍这一《规划》出台的背景及意义？答：生态环境监测是生态文明建设的重要支撑，遥感监测是天地一体化生态环境监测体系的重要组成部分。“十三五”期间，依托《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015—2025年）》和高分辨率对地观测系统重大专项等规划项目实施，生态环境卫星遥感监测能力稳步增强，在落实中央领导批示精神、中央生态环境保护督察、深入打好污染防治攻坚战等方面提供了重要的技术支撑。生态环境卫星遥感监测以支撑管理为目标，以科技创新推动高质量发展。“十四五”时期，我国生态文明建设进入以降碳为重点、减污降碳协同增效的关键时期，生态环境保护工作对天基、空基、无人机等遥感监测应用需求迫切，天地一体化生态环境监测能力建设，尤其是应用系统能力建设，需进一步夯实和加强。为全面贯彻《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》要求，深入落实《生态环境监测规划纲要（2020—2035年）》，加快推进生态环境监测现代化，生态环境部会同有关部门组织开展生态环境领域卫星发展规划研究，首次编制形成卫星领域发展规划，指导天地一体化生态环境监测体系建设。《规划》将以习近平生态文明思想为指导，面向美丽中国建设目标、碳达峰碳中和重大战略目标与绿色低碳发展需要，将落实深入打好污染防治攻坚战和减污降碳协同增效总要求，以监测先行、监测灵敏、监测准确为导向，以构建“全方位、高精度、短周期”生态环境立体遥感监测能力为主线，加快卫星遥感应用能力建设和技术创新，为有效支撑环境质量、污染源和生态质量监测，提高生态环境监测现代化水平奠定坚实基础。问：科学谋划“十四五”及2035年前生态环境卫星遥感监测能力发展，《规划》涵盖哪些重点内容？答：《规划》主体内容概括为“聚焦一个目标、围绕八类需求、构建四个体系、提升三个能力、实现三个转变”。一个目标：即到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，实现卫星遥感由“查证式”为主到“发现与查实”并重的转变；到2035年，全面建成响应快速、天地融合的生态环境卫星体系，实现由被动到主动、监测到会诊、评估到预警的转变。在需求方面，系统梳理大气环境、水生态环境、自然生态、土壤环境、固体废物测、海洋环境、生态环境保护执法、中央生态环境保护督察与应急等八个方面遥感监测应用需求。同时，构建生态环境卫星遥感监测能力体系、综合智慧应用体系、生态环境遥感技术创新体系和生态环境卫星遥感监测、督察、执法标准规范体系等四个体系。在能力建设方面，形成高精度定量监测、高时效业务支撑、高可靠运行保障等三项能力。最终实现生态环境遥感监测应用由被动监测到主动发现问题、监测到会诊、评估到预警的技术转变。问：为减污降碳协同增效提供技术支撑，在《规划》中，关于碳监测卫星，有何部署规划？将如何为科学精准监测二氧化碳排放发挥作用？答：为支撑碳达峰、碳中和国家战略需求，贯彻深入打好污染防治攻坚战的决策部署，亟需构建高低轨协同的碳（大气）监测卫星遥感能力体系，形成全球碳（大气）和排放源相结合的主要温室气体和大气污染物协同监测能力，兼顾生态系统碳汇监测能力。在全球碳（大气）遥感监测方面，主要以天基卫星和地基遥感观测等为基础，实现全球及区域主要温室气体和大气污染物大尺度协同监测，形成全球碳盘点和我国区域与行业碳核查技术体系。针对排放源监测，将通过多星协同组网，对排放源开展高分辨率、多要素、全天时监测，获取碳排放源、工业热污染源的热异常、污染成分等信息，结合空基遥感、移动监测车、地面观测等手段，实现重点区域污染排放源和温室气体排放源的高动态综合监测，提升污染源排放异常主动发现能力和重点省份碳排放量核算能力。围绕碳汇监测，建立遥感碳汇监测业务技术体系，逐步提升碳汇精细化、短周期监测水平，强化植被生产力、生物量等参数监测能力，支撑全国和区域生态状况调查评估工作。《规划》将始终坚持天、空、地和应用系统整体规划、协同建设，发展高轨高光谱、快速多体制、臭氧激光雷达、高分红外等新型探测手段和任务智能规划、星上智能处理、星间通讯等新型能力，形成覆盖空间维、时间维、光谱维、要素维的生态环境立体遥感监测网，为实现“双碳”战略目标和“三个治污”提供有效遥感技术支撑。问：加快推进监测能力现代化，生态环境部创新提出了天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动监测车和地面观测五种手段为一体的“五基”协同生态环境立体遥感监测体系。这一体系的部署在《规划》中有何体现？其将如何进一步助力提升生态环境管理精细化、信息化、智慧化水平？答：为落实习近平总书记关于“保护生态环境首先要摸清家底，掌握动态，要把建好用好生态环境监测网络这项基础性工作做好”的重要指示精神，《规划》中首次提出建立天基卫星、空基遥感、航空无人机、移动监测车和地面观测五种手段为一体的“五基”协同生态环境立体遥感监测体系。该体系将天基卫星“落地”高空平台、将移动监测车与卫星联动，创新实现对重点区域、重点目标的高精度、短周期协同监测，可全方位、全天候守护自然边界，有力推动了生态环境监测由点上向面上、静态向动态、平面向立体发展，是推动构建现代化生态环境监测体系的重要实践，进一步提升了生态环境管理精细化、信息化、智慧化水平。“五基”协同天空地一体化生态环境立体遥感监测体系既是本规划中的重点内容，也是对《“十四五”生态环境监测规划》提出的“增补高空和地面遥感监测系统，提升立体遥感监测能力”的具体落实。这一体系有效弥补了常规遥感手段在监测时效、精度、周期等方面的短板，实现了天空地一体化精准、快速监测，已广泛应用于生态、大气、水等领域的监测活动，为国家公园、自然保护区和生态红线监管、中央生态环保督察、生态环境执法、生态环境应急监测、减污降碳监测等提供全方位、高精度和短周期的遥感技术支持，为推动我国生态文明建设、守护人与自然和谐共生的美丽中国提供有力支持。问：《规划》中提出，到2025年，初步建成监测要素基本完备的生态环境卫星体系，这其中离不开完善投入机制与人才队伍建设。对此，《规划》又是如何确保目标和任务全面落实到位的？答：《规划》出台后，将重点从四个方面抓好任务实施。一是强化组织领导，确保规划目标和任务全面落实到位，抓紧推动碳立体监测专项立项。二是完善投入机制，加强与有关部门协调，将生态环境卫星和应用系统发展纳入国家航天强国战略纲要有关规划，引导鼓励地方政府和民营商业资本参与卫星研制、发射。三是重视人才队伍，完善生态环境卫星遥感人才选拔和培养制度，加强地方卫星遥感技术培训。四是加强合作共享，实现一星多用、多星共用，提升遥感卫星应用能力和应用效益。

我国首颗二氧化碳监测科学实验卫星即将发射升空，它将用慧眼一探全球二氧化碳变化的秘密。　　“我国还没有这么复杂观测模式的民用卫星，它通过5种观测模式的组合，完成对全球二氧化碳的探测，卫星装载的高光谱二氧化碳探测仪有2000多个通道，光谱解析度极高，卫星研制难度极大。”碳卫星首席应用科学家卢乃锰告诉记者。　　利用光谱吸收特性一探究竟　　与以往的气象卫星不同，碳卫星是在可见光和近红外谱段，利用分子吸收谱线探测二氧化碳浓度。“大气在太阳光照射下，二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性，通过碳卫星对二氧化碳光谱吸收线的精细测量，就可以反演出大气二氧化碳的浓度。”卢乃锰说。　　反演验证系统是获取卫星数据后计算出二氧化碳和气溶胶分布状况的关键环节，也是卢乃锰在采访中反复提及的技术关键。通俗来讲，太阳的光谱是确定的，如果已知二氧化碳浓度等大气状况，根据模型，计算出卫星应该观测到的光谱，是正演 而根据卫星获取的数据，由模型反算出二氧化碳浓度，就是反演。　　“以往气象卫星所涉及到的反演问题，大多集中在红外和微波谱段，而碳卫星所涉及到的是可见光和近红外谱段的反演问题，机理不同，难度加大。这需要考虑云与气溶胶、气压、温度、反照率等多因素的影响，重新设计全新的反演验证系统。我们集中国内优势单位联合攻关，终于啃下了这块硬骨头，填补了国内技术空白。”卢乃锰说。　　国家遥感中心总工程师李加洪介绍，该项目后期还追加了航空遥感实验和地面观测反演。前者就是把二氧化碳探测仪放在飞机上先采集数据，让研究者在碳卫星发射前就能熟悉相关数据处理和反演方法，积累经验，确保碳卫星获取数据后及时开展应用。　　会跳华尔兹会翻筋斗，还能斜看竖看盯着看　　卢乃锰给记者展示了一段碳卫星工作的模拟视频。“大家看到卫星在天上翩翩起舞，觉得很美，但搞卫星的人通常一听到这种需求就心惊肉跳，万一转过去转不回来了，怎么办呢?”他说，这种敏捷观测对卫星技术要求极高。　　这颗卫星为什么需要不停旋转?这就涉及到其复杂的观测模式。碳卫星可以斜着看、竖着看、盯着看。斜着看，就是耀斑观测模式，利用太阳在海面的镜面反射提高信噪比，获取海面上空的二氧化碳数据 竖着看即天底观测模式，利用地面的漫反射特性开展地面二氧化碳的观测 盯着看，就是卫星在飞行过程中，始终瞄准一个特定目标进行观测，完成既定任务。除此之外，碳卫星还要观测太阳和月亮，进行对日、对月定标。　　卢乃锰说，这相当于只有一只眼睛的卫星需要不停转换角度来完成对不同方向的观测。所以卫星要不断地调整姿态，就像跳优美的华尔兹。　　这种复杂和高难度的“跳舞”观测，让碳卫星能够得到更加有效的全球二氧化碳分布信息。“日本的GOSAT(2009年发射的世界首颗温室气体观测卫星)的有效观测点只有300多个，我们在设计时加大了卫星的扫描宽度，增加了采样点，使得有效观测点比他们多了一个数量级。”卢乃锰说。　　搭载二氧化碳和气溶胶两个探测仪　　除了模块化卫星平台，高标准的载荷设计也是碳卫星研制的一大难点。碳卫星搭载了两个遥感仪器。一个是高光谱与高空间分辨率二氧化碳探测仪，另一个是多频段云与气溶胶探测仪。　　“几十纳米的带宽在肉眼看来就一个颜色，要在这上面布置2000多个通道，也就是要再精细分辨出2000多种颜色，这对光学仪器的材料和工艺来说是非常大的挑战。”卢乃锰说。　　碳卫星项目要求大气中二氧化碳的浓度监测精度优于4ppm(百万分比浓度)，也即是说，当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳载荷就必须发现。为此，中科院长春光机所制造出200×200毫米的大面积光栅，填补了这一领域国内技术空白。　　将会形成全球碳排放报告　　我国的碳卫星大气二氧化碳反演精度可达到1-4ppm，比日本GOSAT监测精度高，与美国OCO-2相当。　　在发射成功并经过半年的在轨测试后，碳卫星将正式投入运行，16天完成一个回归周期，每两到三个月，完成一次全球有效覆盖。碳卫星获取的信息经过解析和处理，就会形成不同地区碳排放报告。　　“要用好这颗星需做好四件事。”卢乃锰说，第一是卫星数据的预处理，包括卫星定位、光谱定标、辐射定标等工作 第二是此前强调的数据反演 第三是模式同化技术 第四是数据共享。　　在这颗碳卫星基础上是否有安排后续业务星的计划?卢乃锰说，虽然这颗星还没有发射，但它的部分成果已经应用到很多碳监测的技术中，诸如风云气象卫星等国家空间对地观测卫星上，也都已经或正在考虑装载二氧化碳观测仪器。只是国家863计划走在了前面。　　“科技部特别强调碳卫星数据向国内外共享，目前已经制定了数据管理办法，将适时对外发布。碳卫星数据将加载到国家综合地球观测数据共享平台，除向国内各类用户提供数据共享服务外，还将通过全球生态环境遥感监测年度报告(GEOARC)发布专题报告。在国际合作方面，将向地球观测组织(GEO)共享，作为中国对GEO的实质贡献 通过中欧‘龙计划’合作将与欧空局开展深度研究。”李加洪透露，前段时间，NASA主动提出合作， 随着中国、欧洲碳卫星的跟进，希望以后形成多卫星联合观测，进一步实现对外开放、数据共享。

2022年12月9日2时31分，我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高光谱综合观测卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。高光谱综合观测卫星是“高分辨率对地观测系统重大专项”的“收官”卫星，采用太阳同步轨道，轨道高度为705公里，整星重量约1300千克，设计寿命为8年。卫星共搭载3台载荷，分别是可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪和宽幅热红外成像仪，具备大气、水、自然生态等全天时、多要素综合探测能力。其中，可见短波红外高光谱相机光谱范围覆盖0.4—2.5微米，具有330个光谱通道，幅宽为60公里，可进一步提高我国高光谱卫星数据国产化率；大气痕量气体差分吸收光谱仪可通过推扫观测方式，获取2600公里幅宽的紫外可见高光谱数据，实现对全球大气痕量气体成分（SO2、NO2、O3等）的定量化监测，光谱分辨率在0.3—0.6纳米之间；宽幅热红外成像仪为国际首次采用幅宽1500公里、空间分辨率100米的热红外探测方式，具备白天、夜间全天时成像能力，对比美国相同空间分辨率的Landsat卫星，观测幅宽提高了7倍，热红外观测通道（4个）数量提高了1倍，可反演获取全球尺度高精度地表温度信息。卫星构造图　　高光谱综合观测卫星的成功发射，对生态环境遥感监测业务能力的提升具有重要意义。在大气环境方面，可对沙尘、气态污染物以及主要温室气体排放源等开展遥感监测，为大气污染防治和空气环境质量监测预警提供技术支持；在水环境方面，可对水体叶绿素a、悬浮物、透明度、水表温度等开展动态监测；在自然生态方面，可对重要生态功能区、重点城市等生态质量开展持续监测。　　下一步，生态环境部将积极会同工程各参试单位，抓紧做好卫星工程在轨测试与应用评估工作，为有效支撑深入打好污染防治攻坚战和美丽中国建设贡献力量。