▲朱雀二号改进型火箭加注现场（图片来源：航天观观）

▲火箭发射现场（图片来源：航天观观 大漠问天）

5月17日，“地质一号”卫星于酒泉卫星发射中心成功发射。该卫星是我国第一颗服务地质行业的高光谱遥感小卫星，将极大提升我国在资源勘查、矿产监测和自然资源调查监测等领域的自主遥感能力，标志着我国在地质勘查和监测高光谱遥感卫星“小型化、智能化、专业化”发展道路上实现了重大突破。

▲王力哲与“地质一号”卫星

“地质一号”卫星是我国首颗地质行业小卫星，由中国地质大学（武汉）与中国自然资源航空物探遥感中心牵头，联合天仪研究院、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、浙江省地质院等单位共同研制，中国地质大学（武汉）王力哲教授担任工程总师。

▲“地质一号”高光谱卫星光谱响应函数曲线

“地质一号”卫星围绕地质资源环境要素探测与识别需求，在可见-近红外（VNIR，410–1000nm）与短波红外（SWIR，1000–2480nm）波长范围内分别优化配置了16个及10个谱段。可见-近红外波长范围内，主要针对水、土、矿、植被等几大要素的探测，实现不同地质环境要素的精细光谱监测。在短波红外波长范围内，“地质一号”强化了地质行业光谱谱段的信息获取能力，特别是针对典型地质矿物在特定波长范围内的显著光谱特征，提升了对矿物组分、岩性类型、矿山环境等地质矿产领域的深层次信息获取能力。“地质一号”的光谱配置充分结合地质资源环境要素的光谱响应机制，为地质环境监测、矿产资源分类与成矿靶区预测等应用场景提供了高精度、高可靠性的遥感数据支撑。

▲研究人员手持“地质一号”卫星模型进行讲解

研究团队在卫星载荷设计、光学配置及结构集成等关键环节进行了技术创新与优化，成功保障了高光谱成像质量下，突破了小型卫星平台在体积、重量、功耗等方面的多重约束，实现了轻小型、高性能、低成本卫星载荷与平台的高集成化设计，采用可见光/短波红外共镜头设计、轻量级离轴三反光机系统及像元级镀膜等高集成度、轻小型化载荷技术，有效解决了传统高光谱载荷系统体积大、重量高、能效利用低和部分谱段成像稳定性较弱等难题。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心主任、“地质一号”总指挥秦绪文研究员指出，“地质一号”卫星也是我国第一颗服务地质行业的高光谱遥感小卫星，是在中国地质调查局党组统一部署和精心指导下完成的，将对加快地质工作现代化、支撑找矿突破发挥重要作用。

▲王力哲在火箭发射观礼台

“地质一号”卫星工程总师、中国地质大学（武汉）王力哲教授介绍，高光谱遥感是通过很窄并且连续的光谱通道，从卫星向地面观测，持续成像。这样的光谱分辨率可以达到纳米级。这样的精细光谱可以精准地识别地表的物质成分，对于我们地质行业的业务场景，例如地质调查、地质找矿、生态环境监测等极为重要。我们国家幅员辽阔，地质条件复杂，地质调查事业急需高光谱卫星数据支撑，但是我们地质行业利用高光谱面临着专用光谱的供给不足的痛点，当前可用的高光谱卫星不多，精准供给地质行业的光谱谱段不足，并且分散在不同的卫星中，“光谱-时间-空间”不连续。因此地质行业提升信息化、智能化的当务之急是研制高光谱地质卫星。“地质一号”卫星就是面向地质行业这样的重大需求，在这样的背景下攻关研制的。“地质一号”卫星有两个重要意义：一是建立了地质卫星商业航天模式，用商业航天解决国家和地质行业的重大需求。研发团队从2022年开始，精准面向业务场景，采用商业航天模式，汇聚优势研发力量，形成了“需求-顶层设计-技术-团队-资金”的工程闭环，建立了地质卫星商业航天模式，成功研制了“地质一号”卫星。二是突破了若干关键技术。为了满足商业航天业务逻辑和商业模式，我们调研了地质调查业务的精准需求，国内首次实现了 410nm-2480nm间地质探测谱段集中精细设计，并突破了高光谱卫星若干轻小型技术，例如分色及分光镜的三独立焦面集成技术、像元级滤光片镀膜技术，这些技术都达到了国际领先水平。

“地质一号”卫星载荷主任设计师、中国地质大学（武汉）谌一夫副教授介绍，“地质一号”卫星针对地质行业需求与应用，采用超窄带镀膜技术，该技术在工艺与技术复杂度上都更加具有挑战性，但可以有效针对不同谱段大气窗口的透过特征，地面目标物的反射率大小及地质应用的具体需求，设置更加合理的不同大小的谱宽，解决了不同谱段间的信号相互串扰问题，在保障传感器高信噪比的情况下，抑制多级TDI积分过程中的噪声增加与累计，从而有效提升了成像质量。与此同时，当前大多高光谱卫星体积与重量大，研制与发射成本昂贵，难以适应当前的低成本、快速灵活的商业航天发展与地质遥感应用的推广。

“地质一号”卫星历经近三年研发，最终，在2025年年初研制成功，未来，该研究团队将基于“地质一号”高光谱卫星研制思想与经验，采用多卫星分布式光谱段设计这一新兴的设计理念，推进“地质二号”卫星的研发工作，加速构建高光谱地质环境资源星座，突破实现地质遥感高光谱的“时-空-谱”连续探测能力，为发展地质行业航天遥感打下坚实的基础。

校党委书记刘杰表示，在新征程上，地大将坚持用习近平新时代中国特色社会主义思想凝心铸魂，牢记“地质报国”的初心使命，坚持“四个面向”，进一步深化改革，以重大项目为牵引加强高水平创新团队建设和有组织科技创新，推动教育科技人才一体建设发展，加快建设地球科学领域世界一流大学，为教育强国建设和推进中国式现代化作出地大贡献。

校长李建威表示，作为一所行业高水平研究型大学，地大以服务资源能源安全、美丽中国宜居地球建设等国家战略为使命，积极参与新一轮找矿突破战略行动等重大战略工程，充分发挥自身学科优势，聚焦学科前沿科学问题和行业关键技术难题，创新有组织科研机制，着力为解决区域、国家乃至人类面临的资源环境问题提供高水平的科技和人才支撑。

文 | 焦思勤 贺海旭 程旬 黄晓辉

图 | 柯皓 贺海旭

（来源：中国地质大学武汉）