2016年12月22日，我国首颗用于监测全球大气二氧化碳含量的科学实验卫星发射成功。2021年8月15日，中国碳卫星获取首个全球碳通量数据集

  今年以来，维珍银河、蓝色起源和SpaceX等创新科技公司争相进入太空，而且搭载的主要是平民，离开地球摇篮、移民火星已不再只是梦想，这也代表着太空经济即将开启新的篇章。

  “双碳”目标与经济，这两个看似风马牛不相及的主题，在2021年一同成为了最热的话题。

  实际上，太空经济和碳达峰碳中和有着千丝万缕的联系，太空经济不仅在供给侧带动了清洁能源开发技术的进步，而且在消费端实验了全面电气化，还有望完全解决碳中和供给侧问题，二者能够说是相互促进、相得益彰。

  全面推进电气化、实现电能替代是提高能效、实现碳中和的重要举措。提高电能在终端能源消费中的比重，推进工业、交通、商业和城镇和乡村居民生活等各领域的电能替代，不仅仅可以提高能源利用效率，还能增加经济产出，提高社会整体能效。

  电能是太空装备的“生命线”。目前，太空装备的能源主要是电能，这也是人类推进全面电能替代的重要实验。众多围绕着地球运转的人造卫星、空间站和航天装备，利用太阳能电池在太空中充电，实现相关系统的稳定运行，这也是太空飞行最重要的能源组成部分。

  未来，航天器推进系统也在走向电气化。美国航空航天局（NASA）已经着手对太阳能电力推进系统来进行测试，工程师们计划将这台被称为“磁屏蔽的霍尔效应火箭”与太阳能电力推进系统结合起来，进而使未来的深空探索的成本效益更高，所用的推进燃料比其他系统少10倍左右。

  目前，人造卫星基本全部使用高效三结砷化镓太阳电池（转换效率30%以上），而其早期使用的效率较低的硅质电池，现在在民用光伏领域大放异彩。直到现在，各式各样的卫星和空间飞行器上都布满太阳能电池的“翅膀”，保障其长期在轨工作运行，还可以工作达20年之久。

  民用光伏技术的大规模推广，也使得光伏发电成本持续下降，电价竞争力持续提升，有关人士预计在2025年全面超越化石能源。

  在强大的市场规模催生效应下，有理由相信会有更多的“高高在上”的太空技术以较高的性价比“下嫁”民用产业，助力碳中和目标的实现。

  为减缓CO2过度排放对气候造成的影响，自1992年以来，《联合国气候平均状态随时间的变化框架公约》逐步对各国排放状态加强约束。《巴黎协定》提出，自2023年起，每五年进行一次全球盘点的计划，盘点各国的实际行动在减缓气候平均状态随时间的变化中的贡献。因此减排（增汇）成为盘点的核心对象。

  而这离不开精准把握全球“碳收支”状况，建立系统的监测、计算、报告、检验的标准体系，也是各国参与全球气候和环境治理关注的焦点之一。

  遥感卫星能做到“一把尺子量全球”，通过客观公正的监测方式和手段，对温室气体浓度、排放源、碳汇等进行监测，形成一套客观公正的数据，为全球环境治理提供科学支撑。同时，也能有效助力各国政府掌握碳源汇动态，实现发展决策和过程管控，助力各国气候平均状态随时间的变化履约、全球环境治理，保障发展中国家的发展权。

  2009年，日本成功发射了国际上第一颗温室气体专用探测卫星GOSAT，美国OCO-2紧随其后，于2014年发射升空。2016年12月22日，中国碳卫星在酒泉卫星发射基地成功发射升空并在轨运行，成为国际第三颗温室气体卫星。

  中国碳卫星（TanSat），全称是全球二氧化碳监测科学实验卫星，是一颗近极地太阳同步卫星，飞行高度约700公里，每天绕地球飞行约14圈。其上搭载的主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”可以对大气中二氧化碳的含量进行探测，目标是实现全球大气二氧化碳浓度的高精度监测，为碳排放科学研究提供卫星资料。

  值得一提的是，数据质量，特别是观测精度，是制约卫星数据有效应用的瓶颈，CO2的卫星监测精度需求高于0.5%，这在卫星大气成分遥感领域中是非常高的要求。

  基于获取的有关数据，我国繁衍出了二氧化碳、植被荧光全球分布，产品偏差和精度分别达到-0.08ppmv和1.47ppmv，探测精度跻身于全球领先地位。

  而在2021年8月14日，中科院大气物理研究所（大气所）科研人员基于中国碳卫星（TanSat）的大气二氧化碳含量观测，利用先进的碳通量计算系统，获取了中国碳卫星首个全球碳通量数据集。

  这标志着我国具备了全球碳收支的空间定量监测能力，是继日本、美国之后的第三个具备该技术的国家。相关科研成果发表在《大气科学进展》上。

  据业内人士介绍，我国还将陆续发射多种类型的遥感卫星，为碳监测遥感提供更多解决方案，为太空经济和碳中和目标之间建立起强联系。

  实现碳中和，最关键的一步就是要控制温室气体排放，而化石能源燃烧排放是温室气体的主要来源。

  自2000年以来煤炭和天然气排放比重呈增加趋势，化石能源相关的二氧化碳排放约占二氧化碳排放总量的85%，且占比逐年升高。因此，推动能源系统脱碳至关重要，必须全力发展太阳能、风能、水能等清洁能源，替代煤炭、石油、天然气等传统化石能源，形成清洁能源为主导的能源供应结构。

  太阳能是地球上最丰富的可再次生产的能源，可以为人类提供取之不尽用之不竭的清洁能源。据估算，全球光伏理论蕴藏量20万万亿千瓦时，适宜集中开发的光伏规模约2.65万亿千瓦，年发电量5000万亿千瓦时。

  但地面光伏受日夜交替、天气以及发电不可靠等方面的因素影响，而电站具有全天时、全天候持续发电的优点。

  自2008年起，中国开始推进空间太阳能电站研发工作，位于太空中的太阳能电池板所接受的太阳光强度为地面上的1.4倍，还能够摆脱昼夜和天气的影响，通过无线小时不间断地直接向有用电需求的地区供电，完全解决地面可再次生产的能源面临的间歇性和不稳定性问题，实现能源电力发展彻底与碳脱钩。

  马斯克已经通过火箭可重复使用技术将航天器发射成本降低一个数量级，相信空间用高效太阳能电池也会在不久的将来成本大为降低，随各项技术的成熟，成本的降低，空间太阳能电站将变为现实，成功助力人类实现碳中和，并推动太空经济走向繁荣新阶段。

  太空技术正在引发科技革命和产业变革，以太空技术引领的第五次工业革命，将使人类进入全新、绿色、零碳排放会和可持续的“太空文明”时代，开辟人类生存发展的新路径。

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