“天宫二号”空间实验室安排了地球科学观测及应用、空间科学实验及探测、应用新技术等领域的十余项高精尖的任务。这些实验有的在探索宇宙最深处的奥秘，有的是帮助人们更好的认识海洋和大气，有的甚至是在解决将来星际旅行时食物的问题。如何“玩转”这么多高难度任务并保障它们有序、安全地运行下去呢？代表中国科学院牵头负责的中国科学院空间应用工程与技术中心，承担了“天宫二号”任务规划、总体管理和技术集成工作。
今天我们来介绍最后一篇，“天宫二号”上的尖端“相机”——宽波段成像光谱仪。从“神舟”到“天宫”，在载人航天的历次巡天任务中，都少不了在浩瀚的宇宙中从各个方位“感知”地球，为我们生活的地球拍照的项目。今天要介绍的就是在本次飞行任务中为“天宫二号”太空实验室定制的一台高性能航天“数码相机”。当然，“数码相机”的说法只是为了帮助我们理解这台科学仪器的工作原理，而它的学名，是“宽波段成像光谱仪”。
这台相机有何特殊之处？我们细细来说。结构精简、功力深厚，能登上我国第一个真正意义上的太空实验室，宽波段成像光谱仪的“内力”相当深厚。相机被安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上，有了它，“天宫二号”可谓拥有了“火眼金睛”的本领，能够实现跟随太空实验室的飞行角度变化从多个方位对地成像。打开相机的外部“黑匣子”，可以看到它的内部有8台分4层结构精心设计的小相机。
这些相机通过视场拼接组合在一起，可以扩大观测视场帮助相机“看”得更宽，更能够同时获取同一目标的图像、光谱和偏振信息。再往里看，可以发现相机有三样自主研制的核心“利器”。一个是采用自主研发的新型长线列短波红外探测器，精心集成了1600个“视觉”单元，保证相机看的时间长，目标看得更清晰，使相机拥有穿云透雾的“功力”。
其二则是具有800个高灵敏度“视觉”单元的热红外探测器，它可以使相机具有夜视功能，昼夜不间断工作，能够探测到1/40度的温度变化。其三则是配备一台高性能、高可靠性的灵巧型机械制冷机，用来满足热红外探测器需要的低温要求，保障其稳定工作在低至零下200度的环境。
上天以后，相机就要马不停蹄开展太空工作。它的主要任务有两个，一个是看海，一个是看大气。任务一：看海洋，观测海洋水色和水温。
可见光近红外谱段的成像具有“图谱合一”的特点，也就是相机既能获得影像信息，也能同时获得物体的光谱特征信息。这些“定量化”的图谱信息可用在海洋叶绿素、悬浊物含量、海洋海岸水色等遥感应用中。
比如，海水中叶绿素含量增大时，水色一般由蓝色向绿色转变，成像仪提取到海水叶绿素、色素浓度等遥感信息，不仅可以帮助海洋专家准确监测到发生在任何海域的赤潮现象，还可以估计出这片海域的浮游生物量和初级生产力，从而指导渔民出海作业等等。
相机可以获取被探测对象的偏振信息。何谓偏振？我们知道，光是一种横波，它有偏振方向，如果放一个偏振片在偏振光前面，和偏振方向平行，透过光最强。而如果和偏振方向垂直，透过光最小，几乎为零。生活中，应用到光偏振特性的场合很多，如摄影爱好者都熟悉的相机镜头偏振镜用来消除反光，在电影院用偏振镜看立体电影，汽车上使用偏振片降低在夜晚行车时迎面驶来车辆发射出的刺眼灯光等。
大家肯定会关心，精心打造的这台相机在国内国际上处于什么水平？让我们来举个例子。如果要拍可见光图像，要拍红外图像，要进行光谱成像，要进行偏振成像，我们至少需要4台相机，长枪短炮，没哪吒的三头六臂恐怕Hold不住。而在天宫二号，安装1台宽波段成像光谱仪就能实现在数秒钟内迅速成像30幅。酷吧！
从学术水平上而言，据科学家们查阅文献，国际上，在一台仪器上开启可见光近红外高光谱成像与短波红外、热红外多光谱成像，同时兼具偏振探测功能的智慧锐眼，这是第一次！