空间中心2025年度亮点成果遴选结果出炉

经中心各科研部门推荐、学术委员会投票评选、所务会审议，最终确定2025年空间中心亮点成果为：“星载高精度主被动协同海洋盐度探测关键技术及应用”、“月表水演化新发现：钛铁矿颗粒的双重使命”、“天基高时空覆盖北极海冰厚度探测获突破性成果”、“中高层大气气辉的辐射机制、变化特性和观测方法研究”。

亮点成果一：星载高精度主被动协同海洋盐度探测关键技术及应用

海洋盐度是影响大洋环流的关键要素，也是全球气候变化及水循环变化的重要敏感示踪因子。

根据对盐度主要敏感频段（L波段）的高精度辐射亮温测量要求（优于0.1K）和对盐度反演有重要影响的海面温度和粗糙度/风速同步观测要求，空间中心微波遥感技术重点实验室研究团队在国际上首次提出多频段联合、主被动结合的探测体系和系统方案，突破了超高灵敏度、高稳定性微波辐射/散射测量与定标、干涉综合孔径成像、射频干扰在轨检测与抑制等核心关键技术，在我国首颗海洋盐度探测卫星任务中完成了主被动探测仪载荷研制——单台载荷融合实现LCK三频一维综合孔径辐射计及L波段数字波束散射计。

2025年9月卫星通过在轨测试总结评审，主被动探测仪全部测试项目均达到或优于指标要求，在国际上率先实现了海面盐度、温度及风速的同步观测，显著提升了单次盐度反演精度，有力支撑整星实现0.092psu的月平均盐度探测精度指标。载荷数据已在海洋、减灾、农业农村和气象等行业开展了应用测试，具备相关行业业务应用能力，填补了我国高精度全球海洋盐度探测数据源空白，推动了高水平国际合作的深入开展。

图1 主被动探测仪全球海表盐度、海表温度及海表风速观测数据产品

亮点成果二：月表水演化新发现：钛铁矿颗粒的双重使命

探明月表水的分布与储存机制，是理解月表物质演化、资源分布乃至未来利用的关键。遥感光谱观测与月壤样品分析均证实，太阳风注入的氢（H）是月表水的一个重要来源。近期遥感光谱研究显示，月表水含量的分布和动态变化可能与月表钛（Ti）含量相关：低钛区域的含水量通常高于高钛月海玄武岩区域，且高钛区域的OH/H₂O表现出更为显著的日变化特征。然而，也有研究指出，在部分月海区域，水含量异常与钛含量并无直接关联。为揭示月球主要富钛矿物——钛铁矿在太阳风成因水形成与保存中的作用，空间中心太阳活动与空间天气重点实验室研究团队对嫦娥五号月壤中的钛铁矿颗粒表面风化层开展了水含量、H同位素组成以及微观结构分析。研究发现，钛铁矿表层保存的太阳风成因水显著低于硅酸盐矿物。首次阐明了钛铁矿影响月表水演化的两个关键机制：一方面显著促进太阳风成因水的生成；另一方面却难以维持该水的长期稳定保存。这一发现为解释月球不同钛含量区域月表水含量的差异分布提供了直接的矿物学证据，也为未来以钛铁矿为主要对象的月球原位资源开发利用提供了重要科学依据。相关成果发表于《Nature Communications》。

图2 月壤颗粒表层水含量与H同位素组成，以及太阳风H的注入、迁移与逸出示意图

亮点成果三：天基高时空覆盖北极海冰厚度探测获突破性成果

面向全球变暖极地研究与 “冰上丝绸之路” 通航保障的双重战略需求，针对我国业务化海冰厚度产品的技术空白，空间中心空间环境探测重点实验室研究团队攻克星载北斗/ GNSS -R干涉测量、DDM 反射功率高精度探测、海冰厚度融合反演等系列核心关键技术，构建完成天基探测-反演全流程技术体系。依托27星组网观测，团队成功形成自主可控的业务化应用能力，实现对北极海冰的高精度探测，测量精度优于30厘米（海冰厚度<3m）。相关数据产品已正式业务化发布，成为全球首款北斗/ GNSS-R技术驱动的业务化海冰厚度产品，与国际公认的阿尔弗雷德-韦格纳融合海冰厚度产品精度相当，空间分辨率提升一倍。

在 2025 年全球 GNSS-R 遥感领域顶级会议 IEEE GNSS+R 上，为空间中心北斗/GNSS-R干涉测量技术的突破性进展设立专项最具影响力奖。国际专家一致评价：“该团队成功完成干涉测量技术的首次在轨验证，充分展现全球导航卫星系统干涉信号在星载高精度海洋测量应用中的革命性能力，为地球观测领域提供了变革性技术方法。”

该GNSS-R 海冰厚度产品显著提升极地海冰监测的时空覆盖能力，为极地航道通航安全保障与全球气候变化研究提供关键数据支撑。

图3 GNSS-R遥感海冰据厚度日产品示意图

亮点成果四：中高层大气气辉的辐射机制、变化特性和观测方法研究

空间中心太阳活动与空间天气重点实验室研究团队近年来在气辉辐射的光化学机制和变化规律方面取得了重要的原创性成果，在国际上首次基于实测数据确定了OH气辉辐射的光化学过程和跃迁参数，并被国际同行广泛应用于地球大气和行星大气的多个光化学模式; 发现气辉的分布特征以及与动力学耦合的变化规律，并揭示其物理机制，为中高层大气建模提供了基础；在探测方面，提出气辉地基探测新方案，建立了国际上首个双层气辉探测网，实现对大气波动的准三维被动光学地基遥感探测，使我国在气辉地基探测方面进入国际前列。主要成果发表在GRL、JGR等国际权威期刊上，在AGU等国际学术会议上作特邀报告10余次，获得国家大科学工程-子午工程优秀成果奖。国际上利用该成果建立了10个气辉辐射模式，美国NASA、武汉大学、中山大学等国内外多所大学和研究机构利用气辉观测网的数据开展了相关研究。该工作引领并推动了国内气辉观测和研究的发展，促进了国际上中高层大气地基和卫星遥感探测的发展。此成果获得北京市自然科学二等奖。

图4 国际上首个双层气辉观测网分布图

（供稿：科学技术研究与发展处）