12月9日02時31分，高光譜綜合觀測衛星在太原衛星發射中心順利升空并成功入軌，標志著高分辨率對地觀測系統重大專項空間段建設任務圓滿收官。高光譜綜合觀測衛星將在生態環境動態監測、自然資源調查與監測、大氣成分探測等方面發揮重要作用。
▲火箭發射瞬間（莊嘉靖 攝）
高光譜綜合觀測衛星搭載了3臺載荷。其中，寬幅熱紅外成像儀是由航天科技集團五院508所研制的一臺長波紅外寬幅相機。它的成功入軌，使我國空間光學遙感領域再添紅外“新丁”，將為熱紅外定量遙感提供百米量級高時間分辨率數據，提升紅外數據應用效能。
晝夜高效巡檢
作為一臺具有熱紅外譜段、大幅寬、面向定量應用的光學遙感相機，寬幅熱紅外成像儀具備在一天內看到我國絕大部分區域、兩天覆蓋全球的能力，可快速提供大范圍的晝夜熱紅外圖像。它如同一位辛勤的“巡檢員”，晝夜不停地巡視地表溫度：哪里有水體熱污染排放，哪里有局部地高溫，哪里有干旱，哪個核電站溫排水對周圍水域影響大，哪里的高熱能企業集中，哪里鋼鐵等企業去產能效果明顯……這些統統都逃不過它的“法眼”，助力提升我國對水環境、生態環境、自然資源、應急減災等行業的監管能力。
細數三大“法寶”
這臺相機之所以能擔此大任，得益于它的三大“法寶”：
1500km的大幅寬。它所拍攝的每一幅圖像就像一幅長長的畫卷，通過掃描機構將一萬兩千多條掃描線，像竹簡一樣一字排開，每一掃就能觀測到1500km的廣袤山河。
星下點優于100m的空間分辨率。在國際上100m分辨率量級的空間相機中，它的幅寬是最大的，可以直觀、清晰地迅速看到地表廣域范圍內的晝夜熱紅外圖像。
4個長波紅外譜段。從溫度反演算法上精度更高、算法穩定性更好，可實現高精度、高穩定性定量溫度反演。
三大系統護航
相機“三大法寶”的背后，是研制團隊為其量身打造的圓周掃描控制系統、溫度控制系統和星上輻射定標系統。
高精度圓周掃描控制系統是實現1500km大幅寬的關鍵。相機在軌運行期間，既要及時準確地到達每一個掃描位置，又要保證掃描機構運動過程的速度均勻、每個掃描周期的穩定和高重復性。為了達到要求，研制團隊通過精細結構密封、精密控溫、精確力學計算和仿真、試驗驗證等手段突破技術難關，掃描機構實現了8角秒的控制精度，保證了這個重要部件的正常、穩定工作。
太空的“氣候”忽冷忽熱，由于相機幅寬大，入光口直徑接近1米，而且不能被遮擋，這使得相機很容易受到外界溫度的影響。研制團隊研發了一套智能高精度控溫系統，可以精確測量相機產品的溫度，在需要降溫的地方提前制冷，在需要保溫的地方主動閉環控溫。通過這套控溫系統，相機在高低溫極端的“氣候條件”下仍能保證鏡頭工作在最佳溫區，使光學系統具備獲得最佳像質的條件。對于紅外探測器這個核心器件，其成像焦面對溫度更是極其敏感，研制團隊付出了艱辛的努力，最終實現了±0.01℃的高精度焦面控溫，可確保相機輸出的數據精準穩定。
星上輻射定標系統就像是一桿“秤”，準確衡量空間相機圖像數據的輸入輸出關系，建立相機輸入輸出的高精度定量對應關系，幫助用戶更精準地反演地物溫度。為了使這桿“秤”更加精準，研制團隊除了在地面實驗室進行真空輻射定標試驗，還在相機內部放置了一個基準輻射源，也就是通常所說的星上黑體，地面輻射定標試驗通過多種工況數據的采集建立了星上定標和地面定標之間的對應關系，在軌利用這個對應關系就可以獲得星上絕對定標數據，為用戶提供絕對定標系數，從而進行定量應用。
作為一臺全新的長波紅外空間相機，僅用16個月就順利完成正樣產品研制，它凝聚了五院508所研制團隊對關鍵技術的精準攻關、對過程質量的精細管控，以及疫情期間隊員們無所畏懼堅守崗位勇保成功的堅定信念。它的在軌運行，將助力我國熱紅外遙感定量應用邁上新臺階！
