原標題:上海又造就一顆“中國天眼”!靜觀風云,造福我們每個人

  今天凌晨0點17分,巨大的轟鳴撼動山林,長征三號乙火箭在西昌沖天而起,成功發射風云四號B星。

  風云系列氣象衛星均由中國航天科技集團,上海航天技術研究院抓總研制。風云四號B星是風云四號家族的“老二”也是該系列首顆業務衛星,風云四號B星堪稱“大塊頭”,質量達5400千克 設計壽命7年,星箭分離后,它將孤身飛行幾天,經歷多次變軌,才能定點于赤道上空36000公里高度的地球同步軌道。

  它相對地面是靜止的地球表面的三分之一都在其視野之內,后續它將開展7個月的在軌測試與“大哥”風云四號A星,一東一西構成雙星組網觀測,使我國高頻次天氣觀測能力實現躍升。

  風云四號A星集多個關鍵載荷于一身,堪稱氣象觀測“全能王”,使我國靜止氣象衛星從并跑邁向領跑,B星相對A星又有新突破,可實現對百萬平方公里區域每分鐘成像3-4次,可見光分辨率達250米比A星高出一倍,位于全球該領域之首……相當于領跑時又搶先了一個身位。

  一場沙塵改變了Ta

  風云四號A星2016年12月發射,大獲成功。B星為什么隔了四年多?復制成功不是一件很簡單的事情嗎?

  原來,一場沙塵促使B星進一步挑戰極限。

  風云四號A星監測大范圍沙塵

  2017年5月3日,我國北方出現了當年以來最強沙塵天氣過程,影響面積占我國國土六分之一?!叭绾尾拍茏羁斓乩脷庀笮l星監測短時臨近極端天氣?”衛星用戶向上海航天風云四號研制團隊提出“靈魂拷問”。 

  按照傳統,衛星論證、立項、研制至少需要十余年時間,顯然不是最優解,各方不約而同地把目光放在了風云四號B星身上。此時,距離風云四號A星發射僅僅過去了6個月,研制團隊正在同步開展A星的在軌測試和B星的設計工作。重新設計B星,風云四號團隊需要立即回答“行”還是“不行”。

  想要實現新目標就要增添“新武器”??焖俪上駜x是實現目標的“撒手锏”,可以實現更高分辨率、更靈活快速的對地特定區域掃描成像,大幅提高對一些尺度較小、持續時間較短的天氣現象的觀測能力,在短時臨的天氣預報方面發揮重要作用。

  快速成像儀是個一百多千克的大家伙,牽一發而動全身?!拔覀兊氖滓康氖沁_到系統最優,絕不能在A星的基礎上將就著改?!?nbsp;風云四號總設計師董瑤海就給團隊下了“軍令狀”。衛星總體方案重新設計,衛星構型布局、供配電、熱控、結構、電纜網、數傳、動力學等方面都相應做出改變。

  風云四號B星享受“專機”待遇

  最終,快速成像儀完美融入B星載荷大家庭,通過長線列探測器、離軸三反光學系統結合二維靈活掃描成像,成功實現區域高時間分辨率和高空間分辨率監測能力。結合先進的靜止軌道輻射成像儀,B星在A星每5分鐘對我國及周邊區域成像1次的基礎上,將實現百萬平方公里區域1分鐘級連續觀測成像,可為臺風、短時強降水、強對流等短時極端天氣提供小于1分鐘間隔的區域高分辨率晝夜連續監測數據。

  “東西布局、聯合觀測”,風云四號A星、B星雙星在軌將能提供更高頻次的全圓盤及中國區觀測數據,可有效監測臺風、強對流等極端天氣的生成、發展和消亡過程,為數值天氣預報、短臨天氣預報提供更高頻次的觀測數據。

  風云四號B星“開箱照”

  36000公里高空 感知0.05攝氏度的變化

  風云四號B星將提供比A星更高的探測靈敏度和探測精度,可在36000千米距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化,其溫度探測結果與真實值的偏差在0.5攝氏度以內,相比A星提高1倍??蔀閰^域數值天氣預報提供更高精度的初始場資料數據,提高對突發天氣的預報精度。

  利用裝載的先進的靜止軌道輻射成像儀,B星可對陸地、海洋、云和大氣等地球環境參數進行高精度、多光譜定量遙感,直接服務天氣分析和預報、氣候預測以及環境和災害監測。

  風云四號B星地面測試

  多通道云圖數據可以用來捕捉不同的天氣變化,通過觀察云的運動還能輔助捕捉風的信息。通過多通道觀測,還可捕捉沙塵及其運動信息。

  陸地觀測產品可提供火點信息,輔助森林草原火險監測和撲救工作。

  星上裝載的靜止軌道干涉式紅外探測儀,可探測人眼難以捕捉的大氣溫濕度廓線信息,為大氣做“三維CT”,晴空大氣溫濕度信息可提示未來幾小時哪些區域將會發生強對流等極端天氣。

  空間環境監測儀器包可開展空間環境綜合探測,實時監測空間粒子、磁場等變化信息,為航天器活動、空間科學研究及空間天氣預警預報提供數據支撐。

  高清分辨 精準定位 輔助氣象決策

  風云四號B星將在國際上首次實現靜止軌道氣象衛星250米可見光分辨率觀測,比A星提高1倍。

  同時,干涉式紅外探測儀空間分辨率由16千米提高至12千米,晴空觀測數據可利用率提高25%??臻g分辨率提升的同時,星上圖像導航配準定位精度進一步提高。

  研制團隊連續攻關,突破了大視場光學系統、亞角秒級高精度掃描控制、長線列焦平面探測器技術、長線列星上導航配準技術等關鍵技術,將進一步為臺風觀測、臺風路徑預報、強對流天氣系統等分析和定位提供更加精細的觀測資料。

  風云四號B星將有效提升我國天氣預報、氣象防災減災、應對氣候變化、生態環境監測和空間天氣監測預警能力,有力支撐國家經濟建設、防災減災及生態文明建設,造福于我們每個人。

  “十四五”期間,我國還將發射2顆風云四號系列氣象衛星。

  為風而來  為云而生

  靜觀風云  辨析天機