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50年只做一件事:微波遙感技術的領航者


姜景山院士是我國微波遙感技術的主要開創者,他提出和建立的自然災害遙感信息實時傳輸系統已成為我國突發性災害監測的重要手段。


專注遙感領域

姜景山院士回憶起他的遙感事業時說:

1957104號,蘇聯第一個人造衛星上天對我觸動很大,所以我覺得人造衛星很有用,當時我下決心,就是做人造衛星。

1962年回來,回來以前我們國家對留學生很重視,派了一些代表團,當時電子工業部一些領導都到那挑人,問我:你會做什么?我說我就會做衛星,這個我早就定下決心了。

回來以后,由于國家這個方面起步,人才相當缺乏,正好我剛從蘇聯回來,算是不大不小的人才,所以把我分到581所,中國衛星的第一個單位。

來了以后,我就開始做衛星,一直到1970年,把第一顆人造地球衛星送上天去。

50年一貫地做下來,做這個對了,因為換了好幾代,現在第三代已經開始了做這個工作。

微波遙感也是一個需求問題,在一個社會里面,不是你一個個體,不是你想做什么就做什么,而且你如果做到,一定要有一個目標,這個目標就是人類的需求,國家的需求,政府的需求,沒有這個東西你再能干是不行的。


另外一個,我們要克服很多的問題,一個要上衛星,調頻率。第二個問題,數據分辨率。第三個是很多工藝結構問題。還有一個是環境問題,高度上去1公里大概溫度比地面低7度,到航空就是一萬米,那時候窗外是零下5060度了。還有一個是盡量耗工少,體積要小。

因為我們起步算是學員級,人家有什么干什么,后來是并肩走,我們現在開始某些方面比人家好但是仍然有些方面不如他。

我們的器件還不能完全國產化,所以這個問題,我說我現在已經這把年紀。我閉眼睛以前一定要看到我們關鍵的元器件,關鍵的技術國產化。

50年來,中國微波遙感技術,特別是航天微波遙感技術得到了快速發展,已經成為對地觀測和空間探測的重要手段。

姜景山院士帶領他的科研團隊參與了我國人造衛星、載人航天、探月工程三大具有里程碑意義的重大工程。他們的研究成果在氣象預測、自然災害預警、國土資源監測、海洋資源開發等方面發揮著重要作用。

來自錢學森先生的鼓勵

上個世紀70年代,年輕的姜景山對微波攝像進行了深入細致的研究,寫出了一系列論文,還出版了名為《微波攝像》的著作。

他把《微波攝像》寄給了我國航天事業的奠基人錢學森先生,提出了中國也應深入進行微波攝影技術研究的建議。


錢先生不僅讀完他寫的書,提出了修改意見,而且還寫信鼓勵姜景山。

至今,姜景山院士還保存著這封信。

我讀完了你的大作《微波攝像》后,更加深信這是一項具有非常重大意義的工作……

你要利用這次機會,對《微波攝像》一書進行增補,使之成為一本專業著作。

一旦你完成了參考書,你也就會成為微波攝像專家的。你不是外國人培養的專家,是一個自學成才的專家……

——錢學森

姜景山從錢老的信中受到了極大的鼓舞,收集了更多的參考資料,寫出了更為完整的專業著作《微波攝像》,成為國內微波遙感領域最早期的著作之一。

回顧50多年的科研生涯,青年時代的經歷深刻的影響著姜景山院士的人生選擇。

遙感的起源

興起于20世紀60年代的遙感技術最早是用于軍事偵察。隨著科學技術的發展,遙感技術開始廣泛應用于氣象預報、自然災害監測、環境監測、海洋資源探測等多個領域,成為從太空中俯瞰大地感知地球信息的千里眼。


姜景山院士講述衛星遙感時說道:

“衛星上去了,它不是一個鐵殼子在那跑,它必須有用,那么衛星上去究竟做什么?

所以各個國家都在研究,衛星站得比較高,它能看得比較寬,而且衛星在里邊可以動態地看,能夠不斷地對地球進行觀測,我們后來把它叫做‘對地觀測‘。后來錢老,錢學森他說不要什么叫法,按照中國的習慣,遙遠的勘測感知就是遙感。”

2002年,搭載“多模態微波遙感系統”的神舟四號飛船成功發射,實現了中國航天微波遙感零的突破。

2006年中國遙感衛星一號成功發射和運行。隨后,相繼發射了探月衛星、風云三號、海洋二號等多種載有微波遙感器的軌道飛行器,我國的微波遙感已經躋身國際先進行列。

微波遙感是干什么的

微波具有很強的穿透能力,而且不需要光照條件、不受或很少受云、雨、霧的影響,可以全天候、全天時的取得圖像和數據,由此彌補了光學遙感器的缺點,在氣象預測、災害監測等方面發揮了重大作用,微波遙感技術也成為各國競相開發研究的熱點。

姜景山院士是這樣介紹微波遙感的:

“遙感最大的好處是它登高望遠,我們以前一些天氣預報老不準,為什么呢?因為它看的東西就很局部。

中國的季風帶是每年7月份、8月份。特別是北方,這是災害比較多的時候。還有森林火災,整個損失、浪費是很大的,如果能夠解決哪怕1%2%就好多了。


所以當時我們想把遙感手段用在地球生態環境的監測和災害監測。果不其然,我們的微波遙感技術上去以后,用遙感手段加上天、空、地,協同作戰,看地球上的那些東西,我們現在氣象衛星的準確率大大提高。

如今,遙感技術已經成為對地觀測和空間探測的重要手段,2016年發射的天宮二號空間實驗室也搭載了多個新一代對地觀測遙感器從多個方位“感知”地球信息。

我國微波遙感發展起步于20世紀70年代,從1973年開始,在姜景山院士的帶領下,中科院微波遙感實驗室開始從事微波遙感技術研究,是我國最早開展微波遙感研究的單位之一。

如今,耄耋之年的姜景山院士依然活躍在科研和科普的第一線,希望能夠用微波遙感技術,為探測海洋資源、發展航空航天及構建智慧城市貢獻一份力量。


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