舉世皆知,我國自主研發(fā)的首個月球探測器“嫦娥一號”,令中國成為世界上五個成功探月的國家之一。但很少有人知道,“嫦娥一號”在國際上首次搭載微波輻射遙感系統(tǒng),并成功“測量”月壤厚度,人類探索宇宙,就此開啟了全新的“科學(xué)之眼”。作為“嫦娥一號”微波輻射探月理論研究隊伍,復(fù)旦大學(xué)金亞秋院士領(lǐng)銜的項目“極化電磁散射傳輸與空間微波遙感對地觀測信息理論”,日前獲國家自然科學(xué)獎二等獎。
“空間微波遙感”看似艱深,卻與你我生活息息相關(guān)。據(jù)了解,絕對零度(即—273.15℃,理論上所能達到的最低溫度)以上的物體會發(fā)出電磁輻射,按波長從短到長,分為可見光、紅外線、微波等多個范疇。遙感技術(shù)就是通過遠距離(如衛(wèi)星、飛機)測量電磁波輻射與散射,來實現(xiàn)目標特征的識別與估算。例如,通常光學(xué)照相就是一種電磁波遙感,利用對光學(xué)照相的解讀記錄物體形態(tài)顏色等,但光學(xué)照相需要光照等光源條件。在紅外波段,由于云雨等水汽衰減能拍出衛(wèi)星云圖,但穿不過云雨,“看”不見云層中、云層下的東西。到了波長更長的微波,可以穿透一定的遮蔽,如云、雨、樹葉、干地表物體等,全天時全天候地獲取地球目標的多種物理特征。
金亞秋院士1987年回國時,我國在星載微波遙感領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究十分薄弱,他瞄準這一領(lǐng)域的發(fā)展前沿,提出了“復(fù)雜自然環(huán)境電磁波散射與輻射傳輸、空間遙感信息物理與對地監(jiān)測信息技術(shù)、復(fù)雜系統(tǒng)中計算電磁學(xué)”的基礎(chǔ)與應(yīng)用的研究方向。歷經(jīng)二十多年寒暑,他帶領(lǐng)課題組執(zhí)著探索,至今在國內(nèi)外已發(fā)表了640多篇學(xué)術(shù)論文、13本中英文專著與文集。我國在國際空間微波遙感領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究中占據(jù)了一席之地。
憑借對微波遙感基礎(chǔ)理論與應(yīng)用上的研究成果,金亞秋研究團隊完成了對“嫦娥一號”微波輻射探月的輻射建模和觀測數(shù)據(jù)反演這“一正一反”兩個科學(xué)數(shù)據(jù)處理的全過程,準確地測算了月球表層土壤厚度,從而對月球情況有了更進一步的了解。據(jù)悉,他在深空遙感的研究有望在今后我國的火星探測等研究領(lǐng)域中發(fā)揮作用。