EnMAP卫星是德国下一代卫星项目，该项目于2006年3月批准实施，该项目的目标是提供被监视目标的具体特征信息，揭示其表面特性，这些特征包括地表物体的种类，例如岩石、土壤、植被、内陆水域或者沿海水域。为完成该任务需求，卫星需要安装高光谱推扫式成像仪，对地球表面进行成像。卫星将采用近极轨道的小卫星方案，该任务的研发具有国家背景，并具有国际科学界的关注。同时它还是欧洲发起的“哥白尼”计划中的重要系统组成。

EnMAP卫星的长期计划基于德国多家科研机构的合作，主要的参与者包括DLR（德国宇航局）和GFZ（地学研究中心），2006年11月，DLR与位于慕尼黑的Kayser-Threde GmbH签署合同，作为该项目的主承包商。卫星平台的提供商为OHB System。

EnMAP卫星的任务总体目标是：

提供高谱分辨率的观测数据用于生物物理、生物化学、地质化学等研究，谱段覆盖范围420~2450nm，连续谱段宽度为6~14nm，采样间隔5~12nm，地面采样距离30m。

观测并发展大涵盖面的生态系统参数。涵盖农业、林业、土地及地址环境、海岸区域和内陆水域。

从空间中获取高分辨率和高谱分辨率的数据，以满足用户对多光谱数据不断增长的需求。

提供保品质的校准后数据产品，作为改善对生物圈及地质构造模型理解的输入数据。

发展高等级数据产品市场，满足自然资源管理者和股东的需求。http://s6/mw690/001f9Fwfzy7nd4q6Dyta5&690

图1：不同物质的吸收谱段监视需求

卫星情况：

EnMAP微小卫星被认为是一项科学研究任务，同时作为一个商业服务运营项目的探路者。（该项目的第二颗卫星将实现商业运行）卫星平台的设计基于已经存在的OHB-System平台技术（继承自SAR-Lupe卫星），OHB将该平台命名为LEOBus-1000。LEOBUS-1000平台设计用于对地观测任务，发射质量在600~1000kg之间。它的优点在于高度的模块化设计和灵活的构型设计，适应不同任务的能源需求，高精度和高敏捷性的姿态控制及轨道控制能力，对载荷数据具有很高的星上处理速度和下传速度。

EnMAP卫星由两个主要模块组成：平台及服务模块，位于卫星底部，载荷模块位于卫星上部，载荷模块具有很高的结构稳定性和热稳定性以适应光学载荷的工作需求，载荷模块与平台模块之间实现热解耦设计，防止平台舱热流对载荷的影响。

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图2：EnMAP卫星构型设计

表1：EnMAP卫星性能参数表

卫星电源分系统包含以下组成部分：太阳电池阵、蓄电池和电池管理单元。体装式太阳电池阵面积为4.6m²，基板为轻质铝蜂窝结构板，面板采用碳纤维增强树脂制成，太阳电池阵采用三节砷化镓电池片，可提供的平均功率为810W（寿命末期），太阳电池阵上装有太阳敏感器，GPS和S波段天线。载荷的太阳辐射校准可以通过电池阵的电流获得校准数据，锂离子蓄电池容量为50Ah，蓄电池能量密度为113Wh/kg。母线电压可达20~34V，电池管理单元可管理所有电池相关的参数并自动保护蓄电池。

无线通信系统：载荷数据通过X波段（8.2GHz）下传，码速率可达320 Mbit/s，高速星上存储单元可以提供的数据容量为512 Gbit（寿命末期），遥测信道编码单元采用CCSDS标准，星上存储能力512 Gbit，S波段全双工（2,2GHz）用于测控通信。下传码速率32 kbit/s，上行码速率4 kbit/s，测控单元包括两台S波段发射机和接收机，每台都工作在热备份状态下，S波段天线可提供全方位发射能力，确保测控链路通畅。

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图3：EnMAP卫星设备布局图

卫星发射情况：

EnMAP卫星计划于2020年，由PSLV运载火箭从Satish Dhawan空间中心发射升空，发射场位于印度东南海岸，是ISRO（印度航天局）的主要发射场。

卫星轨道计划为太阳同步轨道，高度652km，轨道倾角98º，降交点地方时11:00±18分钟，轨道回归周期27天（398圈回归），在卫星侧摆±30º条件下，特定目标重访周期4天。在太阳同步轨道基础上采用了冻结轨道设计，地面像元分辨率在不同纬度下得以“冻结”。地面像元分辨率与纬度的关系见下图：http://s16/mw690/001f9Fwfzy7nd4zsndZ4f&690

图4：地面像元分辨率与地理纬度关系图

载荷情况：

HIS（超光谱成像仪）：

HIS载荷是一款推扫型超光谱成像仪，可对全球地区实现覆盖，主要采集两个谱段的信息数据（分别是可见光近红外谱段和短波红外谱段），观察的谱段涵盖了从420-2450 nm指间的波长。地面相元分辨率为30m，地面幅宽30km（在VNIR谱段有99个频段，在SWIR谱段有163个频段）。EnMAP的概念提出要直接揭示自然界和人为因素活动对地表造成的影响。

载荷概念：HIS主要观测两个谱段，谱段覆盖范围420-2450 nm，通过硅基探测器实现可见光-近红外谱段的观测，谱段覆盖范围420~1000nm，短波红外的观测则采用碲镉汞半导体阵列实现。其敏感谱段范围在900~2450nm之间。谱分辨率平均为10nm左右，这对于分辨矿物种类已经具有足够的谱分辨率了。

HIS载荷主要性能参数表：

图5：HIS载荷内部结构图