“地质一号”高光谱遥感小卫星载荷研制成功

摘要

<正>“地质一号”高光谱遥感小卫星的载荷设计与组装工作（见图1左）已圆满完成，相机已经成功通过实验室定标（见图1右）.面向生态文明、新一轮找矿突破等国家重大需求，“地质一号”是地矿行业服务资源环境探测、调查、评估需求的新一代高光谱遥感智能小卫星.该卫星由中国地质大学（武汉）牵头，联合中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等单位研制，中国地质大学（武汉）王力哲教授担任工程总师，预计2025年上半年择机发射.

Graphical abstract

“地质一号”高光谱遥感小卫星的载荷设计与组装工作（ 见图1 左）已圆满完成，相机已经成功通过实验室定标（见图1 右）.

面向生态文明、新一轮找矿突破等国家重大需求，“地质一号”是地矿行业服务资源环境探测、调查、评估需求的新一代高光谱遥感智能小卫星.该卫星由中国地质大学（武汉）牵头，联合中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等单位研制，中国地质大学（武汉）王力哲教授担任工程总师，预计2025年上半年择机发射.

“地质一号”基本参数详见图2，卫星重83 kg，采用520 km高的太阳同步轨道，具备强大的遥感探测能力.其可见光成像分辨率达到14 m，短波红外成像分辨率为30 m，覆盖波长范围为400~2 480 nm，涵盖了26个谱段（见图3）.特别是在1 000~2 500 nm的短波红外区间设计了10个关键谱段，为复杂地质特征的探测、监测、识别、解译与分析提供了强大的技术支持.这一创新设计突破了传统地质遥感依赖人力密集型操作的技术局限，大大提高了地质要素的识别精度.“地质一号”卫星将为矿物、岩性、蚀变信息、土壤、水体等多种地质和环境要素的探测提供强有力的支持，开创了遥感技术在地质勘探中的新应用.

“地质一号”卫星团队针对载荷设计、光学配置以及结构集成等关键环节进行了多项技术创新与优化，成功平衡了高光谱成像的技术需求与小卫星平台在体积、重量、功耗等方面的多重约束.为了实现这一目标，相机框架采用碳纤维铺层优化设计，通过结构优化铺层方向刚度实现高度轻量化；此外，卫星载荷采用了可见光和短波红外共用镜头的结构机制，并采用非传统的离轴三反光学设计（图4）.通过光路的高效折返，光学系统的复杂性得以有效控制，使其完全适应小型卫星平台的要求.这一创新设计实现了低成本、轻小型化和集成化的卫星平台设计.

“地质一号”卫星的研发是技术创新的结晶，反映了商业航天领域近年来小型化、规模化和大众化的发展趋势.采用商业卫星的先进设计理念，“地质一号”卫星采用了小型化、高集成、低成本的技术方案，在确保先进性能的同时，大幅降低了成本并提升了研发的效率.这一创新设计为下一步“地质资源环境”小卫星星座的研制提供了坚实的技术基础.