Предложен оригинальный метод решения обратной задачи гиперспектрального спутникового зондирования атмосферы для восстановления вертикального профиля отношения концентраций HDO/H2O в атмосфере с одновременным обращением спектров теплового и ближнего ИК-диапазонов. Проведен вычислительный эксперимент по восстановлению вертикального профиля относительного содержания изотополога HDO в атмосферном водяном паре с использованием модельных спектров высокого разрешения с параметрами спутникового ИК-Фурье-спектрометра TANSO-FTS/GOSAT-2. Решение обратной задачи выполнено методом оптимального оценивания с учетом одновременного обращения спектров теплового и ближнего ИК-диапазонов. В качестве априорного статистического ансамбля вертикальных профилей концентрации изотопологов водяного пара использовались выходные данные изотопической версии модели общей циркуляции атмосферы ECHAM6-wiso.