南航成功发射全球首个高精度碳星座

由南京航空航天大学与环天智慧科技股份有限公司联合打造的全球首个碳监测卫星星座——"天鉴星座"近日正式宣布启动，其首颗试验卫星"天鉴一号"同步亮相。这张即将覆盖太空的"碳测"巨网，凝聚了南航科研团队十年潜心攻关的智慧与心血。

南航科研团队以实验室为阵地、以星空为坐标，日夜攻坚，目标明确：构建一张能够对全球碳排放实现全天候、高精度、全方位动态捕捉的太空"碳测巨网"。

校企深度融合，编织碳监测精密网络

长期以来，我国天基碳监测技术一直受制于国外，局面亟待改变。"天鉴星座"卫星总指挥、校长姜斌教授直言："没有自主可控的太空碳监测手段，我们不仅在碳市场履约、国际气候谈判、全球碳规则制定中缺乏话语权，核心碳数据安全也面临巨大风险。"

2016年，南航主动承担国家重大战略攻关任务，启动太空碳监测星座研发。校内迅速组建跨学科攻关团队，同时成立项目临时党支部，以党建引领科研攻关。30余人的研发团队涵盖资深教授、青年骨干及硕博研究生，覆盖卫星总体设计、航天遥感、光学、人工智能、通信等多个领域——结构完善、实力雄厚、目标清晰。

项目采用产学研深度协同模式，有效破解了"科研成果困于实验室"的转化难题。南航主要负责工程整体设计、底层核心技术创新与智能算法研发，攻坚碳监测关键卡点；合作企业负责卫星在轨运维与商业化落地。双方共建联合实验室，推动前沿航天技术快速转化为可实际应用的航天装备。

扎根一线攻坚，勇啃"碳监测"硬骨头

"太空碳监测没有捷径可走，每一个精准参数、每一项技术突破，都源自团队无数次的实地验证、千万次的参数调校与持续迭代。"星座总设计师、航天学院副院长盛庆红教授的这番话，道出了其中的艰辛。为了让核心技术贴合工业排污实景、真正落地应用，科研团队从实地监测、硬件精度、智能算法三大维度深耕细作，以极致的严谨啃下一个又一个科研"硬骨头"。

为获取精准可靠的"地面真值"，何俊超博士带领团队成员深入老山森林荒野，扎根天府田间地头。他们在各类典型地表生态区搭建设备，建立地面碳通量观测网络。"只有离大地更近一点，才能读懂大自然的呼吸。"在33米高的通量观测塔上，他们精准捕捉不同生态系统的二氧化碳流动数据，为校验天基遥感误差、优化星地一体化模型奠定了关键的地面数据基础。

硬件精度是碳监测的核心根基，光谱定标更是重中之重，行业技术标准极为严苛。这项技术需要在40纳米的极窄观测区间内，拆分出512条独立光谱通道，整体定标误差必须控制在0.03纳米以内。李科睿博士形容这项工作"好比在一根头发丝上雕刻高楼"，容不下丝毫误差，只能依靠成千上万次测试慢慢打磨。

为了守住精度底线，团队将实验步长精确至0.003纳米，单次完整定标需重复上万次测试。同时，模拟太空冷热骤变、剧烈震动、电磁干扰等数十种极端环境，开展全方位可靠性试验。历经数月昼夜攻关、百万次微调校准，超高精度光谱探测技术最终成功落地，让卫星具备了捕捉微弱碳排放信号的"火眼金睛"。

硬件难题攻克后，适配轻量化卫星的反演算法难题接踵而至。经过无数个通宵迭代、多轮方案比对，团队成功自主研发了适配单波段设备的反演算法，反演精度达到国际先进水平。

南航智慧赋能，捍卫碳监测话语权

按照项目整体规划，首颗试验卫星"天鉴一号"将于今年10月发射，2029年前完成12颗卫星组网，搭建起全球首个专业化、高精度的自主太空碳监测网络。对于这张由南航深度参与打造的"太空碳网"，盛庆红教授坚信其未来将持续释放多元社会与产业价值。

高端重大科研平台不仅是技术攻坚的主战场，更是南航青年科研人才拔节成长的沃土。依托该卫星项目，研究生课题精准对接真实工程需求，学生全程深度参与卫星研发全流程，全方位锻炼实操能力与科研思维。成果同样亮眼——博士生何俊超、李科睿在中科院一区TOP期刊成功发表SCI论文；何俊超拥有9项发明专利、4项软件著作权，带领团队斩获全国大学生创新竞赛银奖，获得2025年度江苏省测绘地理信息科技进步奖一等奖；往届硕士生赵宏累计发表3篇一区SCI论文，陶俊峰、张昊伟等同学也获得多项专利与软件著作权。

高悬天际的"天鉴"星座，能为我国"双碳"目标考核提供精准量化数据支撑，有效杜绝碳排放数据造假、企业违规排污等问题，倒逼高耗能产业转型升级、绿色发展；同时也能精准服务于全球各国减排履约、跨境碳核算、国际碳交易核验等场景，构建公平透明的全球性碳监督平台。

这张自主构筑的太空"碳测大网"，将成为中国深度参与全球绿色治理、彰显大国担当的亮眼"航天名片"。