輻射、輻射、輻射！

光線在經過不同介質時會發生不同型別的折射，導致檢測裝置可以捕捉到不同波長的輻射，由此可以分析出氣體成分。

由於人類活動影響，主要溫室氣體CO2和CH4的濃度已經上升到2500萬年以來的最高值，且呈上升趨勢，地表溫度也在逐年上升。面對嚴峻的氣候變化形勢，減少二氧化碳等溫室氣體的排放已刻不容緩。提到減排，就不得不提碳排放的量化監測。在目前的監測手段中，只有星載高光譜溫室氣體探測技術既能夠實現對大氣中CO2等溫室氣體濃度的高精度探測，又能獲取全球各區域氣體深度分佈資料。

正因如此，各國積研發專用的高精度溫室氣體觀測衛星。但由於極高的技術難度，目前全球僅有兩顆衛星在軌執行，中國也成為繼美國日本後第三個成功發射全球二氧化碳監測衛星的國家。

碳衛星對二氧化碳的監測原理 ：二氧化碳分子吸收光譜

探測儀從太空觀測地球反射的太Sunny，利用氣體分子的吸收特性，測量出吸收譜線強度變化，從而推算出大氣中二氧化碳的濃度。

要想捕捉二氧化碳可沒有那麼簡單！我們的碳衛星需要頻繁地大角度變換觀察的姿勢，以便更好地找一二氧化碳的蛛絲馬跡，為此，碳衛星配務了複雜的姿態失制系統。

1、橫著看的星下點觀測：衛星垂直向下進行觀測（碳衛星的二氧化碳觀測頻寬20公里，氣溶膠觀測帶400公里）

2、側著看的耀斑觀測：衛星盯著太陽在海洋、水體上反射的光斑進行觀測。

3、盯著看的目標觀測：衛星在太空飛時，盯著一個目標看，可用於觀測站測資料與衛星遙感資料做校準與檢驗。

以上三個動作是碳衛星常做的，但是，做的時間太長了，就會引起元器件老化，影響判斷力，所以需要時不時校準。那就需要它做兩個動作。

1、直接觀測太陽，利用太陽輻射的穩定性，對二氧化碳探測儀進行光譜和輻射定標，用來確認對碳衛星強訊號觀測得準不準。

2、衛星在空中“調頭”，瞄準月亮進行觀測，完成對暗目標區觀測的定標問題，用來確認碳衛星對弱訊號觀測的準不準。

在它上面還搭載了天眼，兩個超高精度遙感探測儀，（1，高光譜與高空間解析度二氧化碳探測儀。2、多譜段雲與氣溶膠探測儀）二氧化碳在大氣中的濃度只有萬分之四左右。而碳衛星要求對大氣中二氧化碳濃度監測的精度優於4PPM.也就是說，如此低濃度的二氧化碳，只要有1%的變化，就必須能發現。

然後將採集到的資料傳於地面監測站，透過計算反向推演了二氧化碳和氣溶膠的濃度和分佈情況。

碳衛星是探測二氧化碳是透過大氣吸收原理，也就是透過獲得二氧化碳的精細吸收光譜， CO2、O2等氣體在近紅外至短波紅外波段有較多的氣體吸收，形成特徵大氣吸收光譜，對吸收光譜的強弱進行嚴格定量測量，綜合氣壓、溫度等輔助資訊並排除大氣懸浮微粒等干擾因素，應用反演演算法即可計算出衛星在觀測路徑上CO2的柱濃度。

說了這麼多，看起來過程好像很簡單，其實相當複雜，每一步要求都很高。目前，中國發射成功的有二氧化碳監測衛星，高分五號衛星都可以進行二氧化碳監測.