中国科学院上海技术与物理研究所温室气体负荷小组的成员正在使用积分球进行真空光校准测试，以模拟太阳光。
今年春节，中科院上海技术物理研究所天基碳监测突击队一直坚守实验室。 根据科研任务安排，团队研发的高光谱温室气体探测器即将分阶段验收，他们要抓住窗口期对仪器进行最后的标定和标定。
在这个20多人的团队中，既有60后，也有00后，人数最多的是90后，他们的家乡远在甘肃、四川等地。 令人感动的是，项目组在春节期间没有通知大家加班，但大家都非常默契地留下来。 高光谱温室气体探测器项目负责人杨毅表示：“能和一群志同道合的朋友一起克服困难，追逐梦想，是非常幸运的。 机械总设计师黄苏南说：“能做别人没做过的事情，我感到非常高兴，家人也很支持。 ”
光学副总设计师成龙，从开始攻读博士学位开始，9年来一直瞄准这个方向。 他说：“科研人员最大的幸运就是参与国家需要的前沿项目，现在项目接近完成，我想做得更好。 ”
新负载率先探索之路有“三难”
要在2030年之前实现“碳达峰”，您需要了解全球温室气体的数据——谁排放了这些气体？ 排队多少？ 他们又走了**？ 2009年哥本哈根气候大会一结束，中国就开始部署碳卫星研制，2016年成功发射了第一颗监测全球二氧化碳浓度的碳卫星。 然而，除了二氧化碳，温室气体还包括水蒸气、甲烷、一氧化二氮等，为了更准确地掌握碳排放数据，需要“多看”。
目前，世界上所有的温室气体监测都只把二氧化碳当成气体来“看”，而“多”意味着这是一条以前没有人走过的路。 2008年前后，中国科学院上海技术与物理研究所率先开展了天基温室气体监测技术的前期研究。
率先探索道路有三个困难。 上海技术物理研究所所长、仪器总设计师丁磊解释说：“首先，光谱需要更宽、更精确，以便观察空间中更多气体的浓度并'看到'细节;二是视场要大，同类仪器的视场宽度一般在10公里以上，我们研制的仪器需要覆盖100公里，才能有效缩短对世界和敏感区域的探测周期; 第三，信息处理难度更大，对器件精度、地面测试、仪器研发等提出了新的挑战。 ”
为此，上海技术物理学院联合全国最强的科研力量攻关关键问题，完成了全球首款大范围高精度温室气体探测器样机的研制。 与目前国际同类载荷相比，其总光学视场增加了7约3倍，光谱分辨率翻倍，光谱采样率提高50%，信噪比提高30%，可实现甲烷的高精度检测，有望将温室气体反演精度提高到1ppm（百万分之一）。
在模拟空间环境中进行精确“调谐”
春节前夕，高光谱温室气体探测器被送往-120低温真空室，在那里它将经历未来半个月必须通过模拟空间环境进行的测试。
正如乐器在演奏前需要调谐一样，光谱的数学量被转换为大气中气体的实际物理量，校准也需要校准。 作为具有领先指标的全新自主研发有效载荷，该环节的工程量巨大。
集成电子总设计师张东东说：“我们使用了4000多个光谱，需要24小时不间断的调试，才能使它们成为恶劣环境下高度灵敏的反馈数据指标，并与实际观测结果一致。 ”
在机械副总设计师雷松涛提交的初步方案中，仪器重量达到600公斤，修订意见要求将重量减至300公斤。 为了实现这一目标，该载荷中的几乎所有材料和结构都经过了完全重新设计，这些材料和结构也将在低温真空测试中进行测试。 “在不同的温度和重力场变化下，我们的载荷变形不能超过微米级。 雷松涛说。
如果一切顺利，今年3月，这款高光谱温室气体监测仪将迎来分阶段验收。 未来将安装在上海研制的碳卫星上，从太空探测全球大气中温室气体浓度，为实现“碳达峰”提供数据参考。
作者：沈玉莎。
文：记者 沈沙图：袁静 编辑：傅璐
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