近日，由山东科技大学校友尹增山担任系统总设计师的我国首颗碳卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，这是全球第三颗专门用于“看”全球大气中二氧化碳含量的卫星。
尹增山是山东科技大学计算机软件1991级校友，硕士阶段师从我国著名仪器仪表专家邓铁六教授，现为中国科学院微小卫星创新研究院研究员。在碳卫星的研发过程中，尹增山带领科研团队突破了多项关键技术，实现了技术跨越发展。
碳卫星如何“看”二氧化碳？
二氧化碳浓度监测，不是你想测，想测就能测。据青岛市黄岛区科协负责人介绍：用通俗的话说，碳卫星就是通过看“颜色”来识别二氧化碳气体。太阳光经过空气时，空气中的二氧化碳分子对许多精细的颜色有了不同程度吸收。通过光学仪器对这些色彩进行非常精准的测量，可以反向推算出二氧化碳分子数量，从而得知大气中的二氧化碳浓度。当大气中二氧化碳含量变化超过百万分之四时，碳卫星就能发现。
碳卫星“上天”，提升我国在气候方面话语权
在严峻的气候变化形势面前，减少二氧化碳等温室气体的排放成为必然选择，碳排放的量化监测是各国最终实现温室气体减排的重要技术基础。掌握全球的二氧化碳分布状况就能在碳排放数据上知己知彼，对提升我国在国际气候变化方面的话语权具有重要意义。
此外，碳卫星能监测大气中的颗粒物，可以帮助气象学家提高天气预报的准确性，并为研究PM2.5等大气污染成因提供重要数据支撑，未来有望监测雾霾。
碳卫星的作用有多大？尹增山这样说
卫星总设计师尹增山表示，“当今碳循环科学面临的最大问题就是在洲际、区域和局部尺度上无法观测获取量化的、精度高的碳通量信息，需要一种可以不断在全球尺度上获取高精度通量的手段。而利用卫星进行全球二氧化碳监测已经成为一种重要手段，现在国际上只美、日有实验性质的二氧化碳观测卫星。”
“全球二氧化碳监测科学实验卫星将为科学发展提供数据的支持，为我国今后进行碳交易提供话语权。此外，我国还可以将监测到的数据分享给全球的研究者。”
碳卫星长什么样？它怎样工作
这颗不简单的卫星究竟长什么样呢？尹增山介绍，它由模块化卫星平台、高精度二氧化碳探测仪与云和气溶胶探测仪载荷组成。由于在大气在太阳光照射下，二氧化碳分子会呈现光谱吸收特性，所以碳卫星通过精细测量其光谱吸收线，可以反演出大气二氧化碳浓度。
尹增山表示，这颗卫星可以开启多种探测模式，如耀斑观测模式是利用太阳在海面的镜面反射提高信噪比，获取海面上空的二氧化碳数据；天底观测模式是利用地面的漫反射特性开展地面二氧化碳的观测。
碳卫星每16天对地球进行一次全面体检，分辨率达到2平方公里，检测的数据发送给地面，经过解析和处理可以最终形成不同季节、不同地区排放情况的 “体检报告”。由于利用云和气溶胶探测仪，卫星可以排除云和空气中气溶胶的影响，二氧化碳监测数据会更加准确。
小卫星肩负大使命，监测全球二氧化碳分布情况，这是中国应对全球气候变化采取的积极行动，也体现了我国的“大国担当”。
