【菜科解读】

观测地球风雨无阻世界首颗高轨合成孔径雷达卫星进入工作轨道

时间：2023-08-22网络作者：小白

国家航天局今天发布消息，世界首颗高轨合成孔径雷达卫星陆地探测四号01星，于近日顺利进入工作轨道，合成孔径雷达天线成功展开，卫星工况正常，状态良好，后续将继续开展在轨测试等工作。

世界首颗高轨合成孔径雷达卫星进入工作轨道

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陆地探测四号01星8月13日在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭托举升空，发射后顺利进入预定的转移轨道。

航天科技集团一院长征三号甲系列运载火箭主任设计师 张亦朴：火箭把卫星送入一个地球同步转移轨道，由卫星自己变轨，变轨到一个倾斜的同步轨道，倾角是16度。

国家航天局对地观测与数据中心工程副总设计师 孟令杰：经过了4次的变轨，现在已经准确地进入到预定轨道。

然后，把它上边大型的环形合成孔径雷达天线展开，因为这是一个很关键的动作，展开以后才能开展下一步非常详细的一个在轨测试工作。

等在轨测试完全完成以后，这颗星才能使用。

据了解，这颗卫星是世界首颗高轨合成孔径雷达卫星，创新突破多项关键技术，能够对我国本土及周边区域进行全天候、全天时的观测，服务防灾减灾与地震监测、国土资源勘察以及海洋、水利、气象、农业、环保、林业等行业应用需求。

国家航天局对地观测与数据中心工程副总设计师 孟令杰：直接为我们国家防灾减灾的综合防治提供很好的、高时效性合成孔径雷达的数据，提高减灾、防灾、救灾的综合的防治水平。

另一个方面，就是为我们一带一路沿线部分国家和我们金砖星座有关国家的这种交往，可以提供数据共享。

观测地球用雷达 全天候全天时风雨无阻

陆地探测四号01星是一颗可以在太空中对地球进行观测的卫星，但它观测用的设备不是相机，而是一种雷达，用雷达给地球拍照，会有哪些不一样的体验呢？

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陆地探测四号01星的观测设备是合成孔径雷达，这种雷达的工作原理和其他光学遥感卫星的相机不同，它是对地球发射电磁波，然后接收从地球反射回来的电磁波并对其进行解析，从而获取具有大量信息的雷达图像。

正是由于采用了合成孔径雷达来成像，卫星可以不需要借助光线的帮助就可以成像，并且能够穿透云层观测云层之下的世界，所以陆地探测四号01星可以不受气候限制、不受光照限制，全天候、全天时地对地观测，非常适用于防灾减灾等应用场景。

航天科技集团五院遥感卫星总体研制人员 张庆君：灾害期间往往天气不太好，在极端天气灾害天气情况下，其他光学手段不能获得图像的情况下，我们可以大显身手来获取需要的灾害地区域的信息。

比方说像桥梁道路有没有坍塌，水的扩散面积有多大，房屋有没有倒塌，这些灾害的一些关键信息，能够及时获取。

世界上飞得最高的合成孔径雷达卫星

除了采用合成孔径雷达技术，陆地探测四号01星还有一个特点，那就是它运行的轨道特别高，距离地球近四万公里，飞得越高，看得也就越远，在这样高的轨道上观测地球会有什么不同呢？

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陆地探测四号01星运行在距离地球近四万公里的倾斜地球同步轨道，这条轨道上运行的卫星就像在天上重复画着一个8字，这样可以固定地对一大片区域进行相对持续的观测，观测重访周期短、成像幅宽大。

国家航天局对地观测与数据中心工程副总设计师 孟令杰：能够持续地、长时间地盯着某一个区域，对咱们国土周边进行观看，进行探测，这样能够实时地把一些受灾的图像能够传回来，这样救灾的时候时效性比较高。

据介绍，一般运行在500或700公里较低轨道的卫星，对某一块区域的驻留时间大约是十几分钟，等到下一次再对这片区域进行观测时要几天后了，时效性相对较低，而陆地探测四号01星飞得高，看的区域也就更大，对同一个区域重复观测的效率也就更高，可以和低轨卫星的功能形成互补。

航天科技集团五院遥感卫星总体研制人员 张庆君：看的范围大，但是分辨率要比低轨相对来说要低一些。

通过这种大范围，我们先对于目标有一个宏观的、一个整体的印象，然后关心的一些区域，用低轨卫星再高分辨率、小范围地再进行精细观察。

（总台央视记者 崔霞 陶嘉树）

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同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪，却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 麻省理工学院（MIT）博士生 Una Schneck 等人，近日在《地球物理研究：行星（Journal of Geophysical Research: Planets）》杂志上刊发表了一篇文章，称他们开发了一个名叫“行星波浪（PlanetWaves）”的新模型，可以精确描述地球之外天体表面液体形成的波浪形态。

据称该模型综合考虑了行星的气压和液体的特性，包括其密度、粘度和表面张力——这些参数能够量化波浪在形成过程所受到的阻力——而非仅考虑行星的引力。

研究人员发现，在地球以外的天体表面，波浪的形态和强度可能与地球迥然不同。

仅够地球泛起涟漪的微风，在土星的卫星土卫六（Titan）表面，却能掀起高达3米的巨浪。

同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪，却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 研究人员称，人们可能已经习惯了地球上特定的波浪形态，但通过这个模型，我们可以非常直观地看到在不同的液体、不同的大气和不同的引力条件下波浪运动方式的差异，而这种差异很可能会挑战我们的直觉。

土卫六是迄今为止已知地球以外唯一一个表面存在大量液态物质的天体。

但土卫六表面的液体并不是水，而是油性的甲烷、乙烷等碳氢化合物（烃类物质）。

这些物质只在-179℃的极寒环境中才保持液态。

但是迄今为止事实上没有人直接看到过土卫六表面的这些湖泊或海洋，要想知道那里会产生什么样的波浪，只能靠模拟。

研究人员通过模拟发现，由于土卫六的引力仅为地球的14%，其湖泊或海洋中液体的密度较低，且更易流动，因此仅够地球泛起涟漪的微风，也能在那里掀起3米高的巨浪。

所以如果我们站在土卫六的海边，可能会看到这样一幕超现实主义的景象：尽管迎面而来的只是轻柔的微风，海中却已掀起巨大的波浪——更让人感觉诡异的是，这些巨浪却在以非常慢的速度缓缓移动，其推进的速度像是慢镜头。

由此也引出了另一个让人好奇的谜——在地球上，海浪的长期拍打，会对海岸构成严重侵蚀——那么在土卫六上，这些“巨浪”是否也有同样的能力？ 如果我们将地球和土卫六进行比较，会发现在地球表面，河流入海口通常有所谓的“三角洲（Delta）”；

但在土卫六上，尽管也有河流和海岸线，却几乎看不到类似三角洲的地貌。

这种差异是否与波浪的差异有关？ 了解这种差异，也有助于工程师设计出能够在土卫六湖泊或海洋表面漂浮的探测器。

这样的探测器必须能够承受“当地”海浪的冲击。

此外，尽管火星表面现在已经没有液态水，但在几十亿年前，却并非如此。

通过该模型，研究人员发现， 当时仅需较小的风力，就可在液态水的表面掀起波浪；

而随着火星大气层的逐渐散失，其表面气压和温度下降，在此过程中产生波浪所需的风力也越来越强。

在太阳系以外，行星 LHS 1140b 位于宜居带，它的密度表明其有高达 19% 的含水量。

LHS 1140b 是一颗“超级地球”，其引力比地球强得多。

那里如果有海洋，那么在相同风速下产生的海浪要比地球上小得多。

一个更为奇异的范例可能是 Kepler-1649b——这颗酷热的系外行星，其引力强度与地球相近，且大气环境可能与金星差不多——富含大量硫酸。

如果 Kepler-1649b 表面存在硫酸湖，那么由于硫酸的密度是液态水的两倍，若要在其湖面上掀起硫酸的涟漪，所需的风力要比在地球上强得多。

而巨蟹座 55e（55 Cancri e）表面则可能覆盖着熔岩湖。

熔岩的黏性非常大，与此同时这颗行星的引力也比地球强，所以要在这些熔岩湖表面掀起涟漪，则需要时速近 130 千米的狂风。

土卫六。

NASA / JPL-Caltech 参考 Waves hit different on other planets https://news.mit.edu/2026/waves-hit-different-on-other-planets-0416 Modeling Wind-Driven Waves on Other Planets: Applications to Mars, Titan, and Exoplanets https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2025JE009490