香港首位载荷专家黎家盈在中国空间站操作由港科大牵头研制的 " 天韵相机 "，这台全球首款轻小型高分辨率探测仪专注于同步监测二氧化碳与甲烷两大温室气体，其捕捉的数据通过天宫空间站的通信系统实时传回地面，由包括香港高校在内的科研团队进行碳溯源分析，为 " 双碳 " 战略提供精准依据。

一、天韵相机能监测哪些温室气体？

1. 核心监测对象：二氧化碳与甲烷

天韵相机是全球首款轻小型、高分辨率、高精度二氧化碳（CO ₂）与甲烷（CH ₄）点源协同探测仪。 它能从约 400 公里的太空轨道上，同步捕获这两种核心温室气体的浓度和分布信息。

2. 额外监测能力：气溶胶与氧气辅助

除两大温室气体外，天韵相机还配备了用于探测气溶胶和氧气的传感器。 氧气信号可用于校正大气传输模型，提高反演精度；气溶胶数据则有助于识别大气中颗粒物对光谱的影响，从而提升整体监测数据的可靠性。

3. 监测原理：捕捉 " 光谱指纹 "

相机通过高精度多光谱探测模块，捕获地面反射阳光中被温室气体分子吸收后的特征光谱信号。 不同的气体分子具有独特的吸收谱线，就像专属的 " 指纹 "，天韵相机据此分辨出大气中二氧化碳和甲烷的具体含量。

二、数据如何传回香港？

1. 天宫中转：空间站作为数据中继站

天韵相机在轨采集的原始观测数据，首先会通过中国空间站（天宫）的内部数据系统进行初步处理和打包。空间站作为在轨数据中继平台，将数据下行传输至地面的北京航天飞行控制中心和数据接收站。

2. 地面分发：内地机构接收与处理

地面接收到的数据，由中国科学院空间应用中心等机构进行初步解码、质量检查和标准化处理。随后，这些经过校准的数据产品会分发给参与项目的合作单位，包括香港科技大学的苏慧教授团队、香港浸会大学的高蒙教授团队以及岭南大学的李佳教授团队。

3. 香港科研团队的角色：后端分析与比对

香港团队主要负责数据的后处理、算法反演与科学分析。李佳教授团队建立了覆盖中国超过一半二氧化碳排放源的数据库，记录至 " 每平方公里排放总量及精确坐标 "，这套数据库像 " 地图 " 和 " 导航系统 " 一样，协助天韵相机在太空识别具体排放源的位置、强度和运营规律。 高蒙教授则负责将观测数据 " 转化为可信、可用、可行的资讯 "。

4. 数据共享与应用：服务于 " 双碳 " 目标

最终生成的温室气体排放数据产品，将与政府相关部门（如生态环境部环境规划院）、科研机构及国际合作组织共享。 这些数据直接服务于国家 " 碳达峰、碳中和 " 战略，用于碳排放核查、碳交易核算、污染治理和跨区域减排决策。

三、关键技术与创新亮点

技术特征

具体描述

轻量化设计设备重量不足 80 公斤，体积小巧（约半个洗衣机大小），完美适配空间站外挂平台。

百米级分辨率实现 100 米级的空间分辨率，能从轨道上精准锁定单个烟囱、煤矿、垃圾填埋场等分散的点源排放。

同步协同探测全球首次实现在轨同步分辨 CO ₂与 CH ₄的点源排放，一次性获取两种关键气体数据。

微型分光装置首创微型法布里 - 珀罗分光装置，在轻巧体积内实现了高光谱分辨性能。

灵活观测能力配备二维转台稳定成像，可快速改变观测角度，覆盖中低纬度重点目标区域。

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本文由 AI 生成