快舟十一号遥四运载火箭发射
5月21日12时15分，在酒泉卫星发射中心，快舟十一号遥四运载火箭成功将武汉一号、超低轨技术试验等卫星发射升空，由国科大杭州高等研究院参与研制的蔚星红外相机(SX-1)作为星环号·南信大星的主载荷随卫星一同升空，开展早期山火检测任务。
蔚星红外相机(SX-1)
该红外相机载荷是由4个红外波段和1个可见波段组成的多光谱相机。不同于传统红外成像系统，载荷采用低成本非制冷红外探测器作为红外辐射探测器件，并在相机内部实施实时灵敏度提升专利技术，因此该成像载荷具有超高灵敏度的异常热源发现和预警能力。另外多光谱红外载荷体积、重量和研发成本均大幅度下降，载荷自重不到2kg，仅为传统红外相机自重的干分之一。
基于非制冷组件应用，该红外相机实现了一系列关键技术研究和突破。针对非制冷灵敏度较低问题，团队提出先进红外成像灵敏度提升技术，利用室温红外探测器响应特性进行去噪以及敏感信号提取，并与团队提出的亚像元帧拼接算法进行耦合，具备大幅抑制非制冷探测器噪声的能力。如图对比可见，处理后的图像实现灵敏度提升。
灵敏度增强前后图像对比
（上图）增强前 （下图）增强后
据悉，在北京时间6月8日9时25分，仍处于紧张在轨测试阶段的红外载荷在澳大利亚北部地区罗珀河流入利门湾入海口附近(135.35°E.·14.78°S)发现一处早期阶段的森林火灾，该发现是本载荷在轨运行状态和在轨指标的最佳证明。经过对比其他卫星影像，6月8日上午该处火灾强度不高，可见光影像上无明显着火迹象，当天下午火势发展成规模较大的林火，有明显浓烟。本次林火的准确识别充分证明了载荷早期山火探测能力，可以在火灾刚刚发生的早期阶段准确识别、及时干预，避免火势蔓延成无法控制的大规模灾难。
图1（左）可见波段 ；（中）红外B1波段（长波）；（右）红外B2波段（中波）
图2 其他卫星拍摄的上下午影像对比
（图源：蔚星科技）
非制冷红外成像系统能够快速检测目标物体温度的变化，适合各种动态环境的测量需求，所具备响应速度快、尺寸小、低功耗的特性使得非制冷红外成像系统在红外探测中具有明显的优势。星环号红外相机(SX-1)凭借轻量化、低功耗、长寿命、低成本和快速启动等特点综合性能优于美国陆地卫星和国内环境、资源系列卫星，可广泛应用于污染监测、山火监测、防灾减灾、气象预报、精准农业等方面，为城市治理、灾害预防等提质增效贡献力量。
项目团队成员合影
2022年10月，杭高院物光学院王建宇教授工作室组建起一支“攻坚队”，专门从事该红外相机载荷的核心关键技术研究。 实验期间，“奋斗到凌晨”“放弃双休”都成为了他们的家常便饭，最终这支平均年龄不到30岁的队伍高效完成了该载荷的“信息增强算法、地面辐射定标、在轨信息重构"等重点技术突破，成功打通了实验室航天核心技术到的载荷应用转化的“最后一公里”。
围绕国家战略需求，杭高院物光学院致力于“国际化、创新型、复合型、实用型”物理与光电技术领域研究类和应用类人才培养，在片上通讯波段光电逻辑门、新型非制冷红外光电探测器、大气环境多要素立体监测激光遥感光源等领域取得重要成果。未来，物光学院将依托4大科研中心和“浙江省引力波精密探测实验室”，开展新型低维纳米材料生长与光电性质等研究，努力建成中国科学院空间引力波探测培育基地、中国科学院空间红外天文探测培育基地、中国科学院新型微纳激光培育基地、中国科学院高功率超快激光培育基地。
