空間中心2025年度亮點成果遴選結果出爐

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經中心各科研部門推薦、學術委員會投票評選、所務會審議，最終確定2025年空間中心亮點成果為：“星載高精度主被動協同海洋鹽度探測關鍵技術及應用”、“月表水演化新發現：鈦鐵礦顆粒的雙重使命”、“天基高時空覆蓋北極海冰厚度探測獲突破性成果”、“中高層大氣氣輝的輻射機制、變化特性和觀測方法研究”。

亮點成果一：

星載高精度主被動協同海洋鹽度探測關鍵技術及應用

海洋鹽度是影響大洋環流的關鍵要素，也是全球氣候變化及水循環變化的重要敏感示蹤因子。

根據對鹽度主要敏感頻段（L波段）的高精度輻射亮溫測量要求（優于0.1K）和對鹽度反演有重要影響的海面溫度和粗糙度/風速同步觀測要求，空間中心微波遙感技術重點實驗室研究團隊在國際上首次提出多頻段聯合、主被動結合的探測體系和系統方案，突破了超高靈敏度、高穩定性微波輻射/散射測量與定標、干涉綜合孔徑成像、射頻干擾在軌檢測與抑制等核心關鍵技術，在我國首顆海洋鹽度探測衛星任務中完成了主被動探測儀載荷研制——單臺載荷融合實現LCK三頻一維綜合孔徑輻射計及L波段數字波束散射計。

2025年9月衛星通過在軌測試總結評審，主被動探測儀全部測試項目均達到或優于指標要求，在國際上率先實現了海面鹽度、溫度及風速的同步觀測，顯著提升了單次鹽度反演精度，有力支撐整星實現0.092psu的月平均鹽度探測精度指標。載荷數據已在海洋、減災、農業農村和氣象等行業開展了應用測試，具備相關行業業務應用能力，填補了我國高精度全球海洋鹽度探測數據源空白，推動了高水平國際合作的深入開展。

圖1 主被動探測儀全球海表鹽度、海表溫度及海表風速觀測數據產品

亮點成果二：

月表水演化新發現：鈦鐵礦顆粒的雙重使命

探明月表水的分布與儲存機制，是理解月表物質演化、資源分布乃至未來利用的關鍵。遙感光譜觀測與月壤樣品分析均證實，太陽風注入的氫（H）是月表水的一個重要來源。近期遙感光譜研究顯示，月表水含量的分布和動態變化可能與月表鈦（Ti）含量相關：低鈦區域的含水量通常高于高鈦月海玄武巖區域，且高鈦區域的OH/H2O表現出更為顯著的日變化特征。然而，也有研究指出，在部分月海區域，水含量異常與鈦含量并無直接關聯。為揭示月球主要富鈦礦物——鈦鐵礦在太陽風成因水形成與保存中的作用，空間中心太陽活動與空間天氣重點實驗室研究團隊對嫦娥五號月壤中的鈦鐵礦顆粒表面風化層開展了水含量、H同位素組成以及微觀結構分析。研究發現，鈦鐵礦表層保存的太陽風成因水顯著低于硅酸鹽礦物。首次闡明了鈦鐵礦影響月表水演化的兩個關鍵機制：一方面顯著促進太陽風成因水的生成；另一方面卻難以維持該水的長期穩定保存。這一發現為解釋月球不同鈦含量區域月表水含量的差異分布提供了直接的礦物學證據，也為未來以鈦鐵礦為主要對象的月球原位資源開發利用提供了重要科學依據。相關成果發表于《Nature Communications》。

圖2 月壤顆粒表層水含量與H同位素組成，以及太陽風H的注入、遷移與逸出示意圖

亮點成果三：

天基高時空覆蓋北極海冰厚度探測獲突破性成果

面向全球變暖極地研究與 “冰上絲綢之路” 通航保障的雙重戰略需求，針對我國業務化海冰厚度產品的技術空白，空間中心空間環境探測重點實驗室研究團隊攻克星載北斗/ GNSS -R干涉測量、DDM 反射功率高精度探測、海冰厚度融合反演等系列核心關鍵技術，構建完成天基探測-反演全流程技術體系。依托27星組網觀測，團隊成功形成自主可控的業務化應用能力，實現對北極海冰的高精度探測，測量精度優于30厘米（海冰厚度<3m）。相關數據產品已正式業務化發布，成為全球首款北斗/ GNSS-R技術驅動的業務化海冰厚度產品，與國際公認的阿爾弗雷德-韋格納融合海冰厚度產品精度相當，空間分辨率提升一倍。

在 2025 年全球 GNSS-R 遙感領域頂級會議 IEEE GNSS+R 上，為空間中心北斗/GNSS-R干涉測量技術的突破性進展設立專項最具影響力獎。國際專家一致評價：“該團隊成功完成干涉測量技術的首次在軌驗證，充分展現全球導航衛星系統干涉信號在星載高精度海洋測量應用中的革命性能力，為地球觀測領域提供了變革性技術方法。”

該GNSS-R 海冰厚度產品顯著提升極地海冰監測的時空覆蓋能力，為極地航道通航安全保障與全球氣候變化研究提供關鍵數據支撐。

圖3 GNSS-R遙感海冰據厚度日產品示意圖

亮點成果四：

中高層大氣氣輝的輻射機制、變化特性和觀測方法研究

空間中心太陽活動與空間天氣重點實驗室研究團隊近年來在氣輝輻射的光化學機制和變化規律方面取得了重要的原創性成果，在國際上首次基于實測數據確定了OH氣輝輻射的光化學過程和躍遷參數，并被國際同行廣泛應用于地球大氣和行星大氣的多個光化學模式; 發現氣輝的分布特征以及與動力學耦合的變化規律，并揭示其物理機制，為中高層大氣建模提供了基礎；在探測方面，提出氣輝地基探測新方案，建立了國際上首個雙層氣輝探測網，實現對大氣波動的準三維被動光學地基遙感探測，使我國在氣輝地基探測方面進入國際前列。主要成果發表在JRL、JGR等國際權威期刊上，在AGU等國際學術會議上作特邀報告10余次，獲得國家大科學工程-子午工程優秀成果獎。國際上利用該成果建立了10個氣輝輻射模式，美國NASA、武漢大學、中山大學等國內外多所大學和研究機構利用氣輝觀測網的數據開展了相關研究。該工作引領并推動了國內氣輝觀測和研究的發展，促進了國際上中高層大氣地基和衛星遙感探測的發展。此成果獲得北京市自然科學二等獎。

圖4 國際上首個雙層氣輝觀測網分布圖

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