在中国科学院上海技术物理研究所，一张贴在实验室墙上的时间表记录着一个团队的“精度目标”：空间分辨率、时间响应、角度精度……每达成一项，就往前推一格。对于上海技物所研究员于清华来说，这些数字从来不是冷冰冰的KPI，而是一次次被“拼接”出来的技术跃迁。
如果把空间对地遥感理解为“在天上放一双眼睛”，那么过去二十年，于清华所做的事情，就是不断追问这双眼睛还能不能看得更清楚、更快、更大范围。从传统大口径光学系统的工程瓶颈出发，她带领团队走出了一条并不在教科书里的路径——棋盘式成像仪。这项从原理层面重构成像方式的探索，正在为天基高分辨率、高时效光学探测提供一种全新的“中国方案”。2025年度，于清华荣获“全国三八红旗手”称号。
PART•01
空间光学探测领域长期面临一对矛盾：视场要广覆盖，应用要高分辨率。前者意味着视场要大，后者则要求光学口径不断做大。在传统光学成像体系中，两者往往难以兼得。于清华很早就意识到，这并非单一工程问题，而是成像机理本身的约束。
“我这十年一直在关注一个问题：能不能既做大视场，又做高分辨率。”她所说的“大视场”，并不是商业意义上的规模，而是天基对地遥感在灾害监测、应急救援、气象观测等场景中，对广域覆盖与时效性的刚性需求。
正是在这一背景下，棋盘式成像仪的构想逐渐成形。不同于传统相机依赖完整连续镜面的点对点成像方式，棋盘式成像仪采用分离孔径、两两配对的干涉采样机制。“传统的成像仪就像一个具有连续完整面的相机镜头，要实现更高分辨率，就得这个连续的完整面做得更大。但我们的棋盘式方案，是用许多小孔径的子模块拼出来的，模块化、离散采样，便于在轨拼接。”
这种结构带来的变化，并不只是形态上的拆分。通过调节不同孔径之间的间距，系统可以对物场中的低频、中频、高频信息进行分离采样，再通过计算重构出高分辨率图像。“我们想的就是怎么让它在轨可以拼，拼了以后还能变，做空间相机中的变形金刚。比如说不同星座编队的构型调整，实现相机视场和空间分辨率在轨重构，成像性能自适应地随探测场景和探测需求变化。这个是传统镜头永远做不到的。”
PART•02
一个想法可以萌发于灵光乍现，但要落地为工程器件，需要多少次推翻与重来？于清华对此有深刻体会。她将“棋盘式成像仪”的实验验证比作一次“摸着石头过河”的探索，“没有现成的路径可循，我们只能一篇篇文献去‘啃’，实施方案循环迭代的构思。”她这样形容最初的状态。其中最为关键的，便是相位的精确测量。
天文观测面对的是相对稳定的目标，而天基对地遥感面对的却是高度动态的场景——火灾、洪水、泥石流、应急搜救，任何一次时间延迟都可能直接影响应用价值。如何把一种稳态成像理论，迁移到瞬态场景，是棋盘式成像仪价值实现中最核心、也最艰难的一步。
为了实现可扩展的等效尺度，团队最初尝试用光纤作为传输器件，但光纤柔软易变，极微小的抖动都会导致相位漂移，数据获取失败。
这一矛盾曾让团队陷入长达两年的停滞。“很多人都觉得这是不可调和的矛盾。”但于清华并没有就此放弃。她的判断并非来自直觉冲动，而是基于对同类研究的反复比对：如果他们可以在数百米等效基线、经历季节温差的条件下实现相位测量，那么问题不在“能不能”，而在“怎么做”。
最终，团队围绕相位测量提出并验证了多种技术路径，从外部参考源标定，到回到干涉条纹的时间与空间调制本质，再到引入内部参考源。整个过程持续了七年左右，经历了不断地反复推翻和重来。
“这个过程现在回头看，我觉得是很陶醉的。”于清华这样评价那段探索期。成像成功的那一刻，带来的不仅是技术验证，更是一种确认：这条没有教科书的路，走得通。
PART•03
一个10米口径的望远镜要飞向太空，该怎么运？如何拼？如何准？这些问题对传统光学设计是致命挑战，却也是于清华科研生涯中持续发力的起点。
“有些事情从需求上看是一定要做的。”她在采访中反复提到“长期主义”。在她看来，科研中的重要问题，并不总是与当下任务完全重合。
这种节奏，也体现在她对团队的带领方式中。她始终以技术问题为组织核心。“始终瞄准需求。”这是她给年轻科研人员的建议。在光学自由曲面、干涉成像、系统重构等问题上，她更倾向于带领团队拆解问题、寻找“能打开一个面的点”，而不是急于追求阶段性成果。
截至目前，于清华已参与8颗卫星相关任务。她清楚地知道，棋盘式成像仪距离工程化应用仍有距离，但正如实验室墙上的那张“不断攀登”的精度表所提醒的——每一次拨动，都是向前一步。
“你身处国家队，就要担国家责。”这是前辈科学家常对她说的一句话。对她而言，空间光学探测的意义，并不仅在于技术本身，而在于它所承载的国家能力与信心。对于空间光学遥感未来的发展图景，她不愿轻易给出定论，但她始终笃定：这条路，值得坚定不移地走下去。
企业及专家观点不代表官方立场
作者：许织
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