中国首颗CO?观测科学实验卫星TANSAT今天发射成功，这标志着中国在高光谱大气CO?浓度观测方面达到了国际先进水平。
碳卫星CO?探测仪载荷负责人、中科院长春光机所空间一部主任郑玉权研究员（曾参与过天宫一号高光谱成像仪等项目）在接受科技日报记者采访时说，每一种物质都有其特有的光谱特性。太阳光穿过大气后又被地表反射回空间，在这个过程中阳光中某些波长的波被大气中各种气体成分吸收而产生吸收作用，不同的气体成分在不同的波段位置光谱吸收强弱有差异。大气吸收光谱如同大气的“指纹”，在地表的某个区域内，如果能够精确测量某些特征波段上的大气吸收光谱，就能够反演计算出这一区域有关气体的浓度。这就是CO?探测仪的基本原理。但这种光谱测量的精度要求极高。举例来说，在人眼最敏感的黄、绿波段，人眼的对“色彩”（光谱）分辨率极限也只有1―2纳米（10亿分之一米），而CO?探测仪光谱分辨率最高可达0.044纳米。
郑玉权介绍说，目前的所有碳排放量监测手段中，只有星载高光谱温室气体探测技术既能够实现对大气中CO?等温室气体浓度的高精度探测，又能够获取全球各区域气体浓度分布数据。正因如此，各发达国家纷纷积极研发专用的、高精度温室气体观测卫星。但由于极高的技术难度，目前仅有两颗卫星从太空监视地球温室气体排放:一颗是日本于2009年发射的包括CO?、CH4浓度观测的卫星GOSAT，一颗是美国于2014年发射的、专门用于大气CO?浓度测量卫星OCO-2卫星。
科技部863计划在十二五期间专门设置了“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目（简称全球碳监测卫星项目），目标是研制并发射一颗“以高光谱CO?探测仪、多谱段云与气溶胶探测仪为主要载荷的高空间分辨率和高光谱分辨率全球二氧化碳监测科学试验卫星”，建立高光谱卫星地面数据处理与验证系统，形成对全球、中国及其它重点地区大气CO?浓度监测能力。早在2010年，长春光机所经过项目竞标获得碳卫星全部两台载荷的研制任务----高光谱CO?探测仪与多谱段云与气溶胶探测仪。自2011年项目启动以来，长春光机所先后完成了两台载荷的一体化方案设计、原理样机研制、初样研制、航空校飞试验等工作，并突破了大面积高精度衍射光栅制造、长寿命指向反射镜制造等多项关键技术。现在，经过近6年的攻关研制终获成功，监测精度达到1-4ppm，使中国在高光谱大气CO?浓度观测方面达到了国际先进水平。
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