太陽同步軌道衛(wèi)星由于每天僅過境一次,時空分辨率低,已不能滿足我國“減污降碳”重大戰(zhàn)略的需求,亟需研發(fā)具有高時空、高分辨率的地球同步軌道超光譜衛(wèi)星載荷及相應(yīng)遙感算法。目前,日韓已經(jīng)發(fā)射多個地球同步軌道衛(wèi)星,形成了對我國的單向高分辨率探測權(quán)。劉文清在報告中指出,為了維護我國在污染跨境傳輸和全球排放責(zé)任核算的國際話語權(quán),研發(fā)污染/溫室氣體的地球同步軌道超光譜衛(wèi)星迫在眉睫。
2023年4月美國發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星TEMPO,其光譜范圍為300~500nm,將實現(xiàn)北美地區(qū)臭氧、NO2、SO2、HCHO等污染氣體濃度的逐小時監(jiān)測。劉文清在報告中指出,我國地球同步軌道衛(wèi)星應(yīng)注重硬件上的提升,如采用更高的光譜分辨率以包含精細的光學(xué)結(jié)構(gòu),提高觀測精度;采用更高的空間分辨率以實現(xiàn)工業(yè)園區(qū)等污染源的精確識別。
他建議,通過構(gòu)建多平臺智慧大氣環(huán)境探測系統(tǒng),衛(wèi)星遙感可以獲得長距離輸送,排放源和區(qū)域輸送方面,和現(xiàn)有的源排放、模型和觀測站的結(jié)合,才能解決我們國家的大氣環(huán)境問題。
從全球長期視角看技術(shù)的發(fā)展與變革,1800年后技術(shù)發(fā)展非常快,劉文清預(yù)計2060年可以實現(xiàn)全球碳達峰與碳中和,2080年可能會做到具有人類水平的人工智能,2200年人類可能移去其他星球,“最重要的問題是什么?是找水。”
在我國探月工程設(shè)計中,未來嫦娥七號準備在月球南極著陸,主要任務(wù)是開展飛躍探測,爭取能找到水。而找水的這一重任便由劉文清與團隊承擔(dān),他表示 :“月亮上有沒有水?水是從什么地方來的?從衛(wèi)星遙感的角度看(月球)可能有水,關(guān)鍵是要進行現(xiàn)場的原位測量。我們在嫦娥七號上將設(shè)置一個載荷,落地后再飛到月球南極的一個永久陰影區(qū),計劃在地面挖一個1米深的坑,月壤提取上來之后直接進行測量,這將是非常大的挑戰(zhàn)。”
劉文清指出,研究是自由探索和有組織科研如何實現(xiàn)有機結(jié)合。“這種結(jié)合度越多,融合的尺度越強,從不可能到可能的可能性就會越大,這方面還有很長的路要走。