2009年，美國率先發射碳衛星，但因發射失敗而墜入南極附近海域；同年，日本成功發射了國際上第一顆溫室氣體專用探測衛星GOSAT；美國OCO-2緊隨其后，于2014年發射升空。據楊東旭介紹，“碳衛星雖然沒有完全解決掉國別間偏差和不透明等問題，但是向著國際間碳監測的‘公平公正、查漏補缺’邁出了一大步。”
2007年，楊東旭在中科院讀研究生時，開始接觸碳衛星科研領域，從此參與研發碳衛星成了他畢生的事業。2009年，國家遙感中心組織專家組開始碳衛星項目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范”重大項目（中國碳衛星）正式由科技部立項，彼時臨近博士畢業的楊東旭正式參與其中。
“幾乎是摸著石頭過河，困難在于這個項目在我國屬于‘前無古人’——沒有基礎，沒有借鑒，一切從零開始。”回憶起剛立項時的情景，楊東旭十分感慨，“為了爭分奪秒研發碳衛星的算法，我當時幾度辦了延期畢業，也放棄了一些國外研究所和學校的機會，在攻克碳衛星面前，一切都得讓路。”
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