我國發射的首顆全球二氧化碳監測科學實驗衛星（簡稱「碳衛星」）TANSAT，是暨日本GOSAT衛星和美國OCO2衛星之後的第三顆全球「嗅碳」衛星。
TANSAT衛星無疑是一顆具有極其重要意義的科學試驗衛星，國家遙感中心總工程師李加洪曾說「中國政府研製並發射碳衛星，對全球大氣中二氧化碳濃度進行動態監測，進而給出全球碳分布數據，不僅是中國應對全球氣候變化採取的積極行動，而且也體現了負責任大國的擔當。」
那麼碳衛星肩負著怎樣的使命？到底身懷什麼樣的絕技，才能夠讓「碳排放」無處遁形？中國碳衛星又將在國際碳監測中扮演什麼角色呢？讓我們一探究竟。
1、身負光榮使命
早在1992年世界各國即籤署了《聯合國氣候變化框架公約》，旨在將大氣CO2濃度穩定在某一水平上以防止人類活動嚴重幹擾氣候系統。之後，數次全球範圍內的氣候大會，都顯示出國際社會對溫室氣體排放導致全球氣候變化的普遍認同，氣候變化問題已超越地緣政治成為關係人類命運的重要議題。
在節能減排刻不容緩的形式下，為了達到《峇里路線圖》的「三可」量化減排目標（可測量、可報告、可核查）和相應的計量方法，各國政府都迫切希望科學家們能拿出切實可行的測量方法和技術，為全球碳循環的研究提供可信的數據支持。
為了在全球和區域尺度獲取碳循環研究所需的CO2通量信息，星載CO2探測技術成為「嗅碳」的首要突破點，然而極大的技術難度使目前全球僅有兩顆衛星在軌工作。一是日本於2009年成功發射了溫室氣體觀測衛星「呼吸」號（GOSAT）衛星，另一個是美國2014年發射的OCO-2衛星。也是在2015年12月22日，美國NASA公布了首張全球CO2分布圖，其中中低緯度部分地區的大氣CO2濃度突破了400ppm。
NASA公布的首張全球CO2分布圖
2009年，國家遙感中心組織專家組開始中國碳衛星的前期戰略研究工作；2011年在863計劃的支持下「全球二氧化碳監測科學實驗衛星與應用示範」重大項目（中國碳衛星）正式立項。項目目標研製並發射一顆「以高光譜CO2探測儀、多譜段雲與氣溶膠探測儀為主要載荷的高空間解析度和高光譜解析度全球二氧化碳監測科學試驗衛星」，建立高光譜衛星地面數據處理與驗證系統，形成對全球、中國及其它重點地區大氣CO2濃度監測能力，監測精度達到1-4ppm。
2、一身過硬本領
碳衛星實現大氣溫室氣體探測是基於大氣吸收池原理，CO2、O2等氣體在近紅外至短波紅外波段有較多的氣體吸收，形成特徵大氣吸收光譜，對吸收光譜的強弱進行嚴格定量測量，綜合氣壓、溫度等輔助信息並排除大氣懸浮微粒等幹擾因素，應用反演算法即可計算出衛星在觀測路徑上CO2的柱濃度。
通過對全球柱濃度的序列分析，並藉助數據同化系統的一系列模型，可推演出全球CO2的通量變化（單位時間通過單位面積的CO2總量），這正是碳循環研究的核心數據基礎。
要獲取高精度的大氣吸收光譜，就要依靠碳衛星的主載荷——高光譜與高空間解析度CO2探測儀。CO2探測儀採用大面積衍射光柵對吸收光譜進行細分，能夠探測2.06µm、1.6µm、0.76µm三個大氣吸收光譜通道，最高解析度達到0.04nm，如此高的解析度在國內光譜儀器的研製上尚屬首次。
一個好漢三個幫，碳衛星另一臺載荷——多譜段雲與氣溶膠探測儀可以測量雲、大氣顆粒物等輔助信息，為精確反演CO2濃度剔除幹擾因素。
當然，雲與氣溶膠探測儀作用還不僅於此，它還可以獲取的全球尺度氣溶膠數據，這不僅可以幫助氣象學家提高天氣預報的準確性，還可以為研究PM2.5等大氣汙染成因提供重要數據支撐。
碳衛星載荷系統
碳衛星最終實現全球觀測，還需要衛星平臺實現靈活的觀測模式。CO2探測儀與衛星平臺配合，通過主平面天底和耀斑兩種主要觀測模式，才能對全球陸地和海面路徑上CO2的吸收光譜進行精確測量。為保證在軌獲取光譜數據的精度，載荷需要進行對日、對月定標，這也需要衛星平臺頻繁調整姿態、翩翩起舞。中國碳衛星絕對是地球之上的靈魂舞者。
當然，僅有衛星是遠遠不能完成使命的，若要實現最終任務目標，需要多個大系統協調配合。在科技部、中國科學院的共同組織下，碳衛星按照航天工程模式，組成了衛星、運載、發射場、測控、應用五大系統。
碳衛星發射運行後，科學數據將依託風雲系列地面接收站資源完成數據下傳。這些數據並不是直接可用的CO2濃度分布，需要經過氣象學家進行高精度的全球CO2分布反演計算，才能最終成為全球CO2觀測數據產品並共享發布。
3、大國擔當的體現
氣候問題是全人類共同面對的問題，解決氣候問題、監測碳排放也是需要世界各國努力合作的問題。李加洪曾談到「做全球二氧化碳監測僅僅一兩顆衛星是不夠的，我國（碳衛星）是第三顆，歐洲也將碳衛星列入計劃。我們希望通過這顆衛星和其他幾個國家合作形成碳衛星『虛擬星座』，聯合觀測大氣二氧化碳，為全球氣候變化提供更加豐富的監測數據」。
正如習近平總書記在巴黎氣候大會發言時強調，「應對氣候變化是人類共同的事業…，要推動建立公平有效的全球應對氣候變化機制、實現更高水平全球可持續發展。」
中國碳衛星正是中國人民和中國政府積極參與應對氣候問題、擔負大國責任的體現。