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40年风雨路,风云气象卫星为民生“保驾护航”

科普小知识 2021-11-17 05:38:07
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天气预报体现了几十个人未知的努力。

一颗气象卫星,承载了几代人的不懈努力。

作为中国第一颗静止气象卫星风云二号的最后一颗卫星,风云二号09也是中国成功发射的第17颗风云系列气象卫星。据报道,FY-2 09将被固定在79度,以便在完成在轨测试后进行观测。即在与中国*喀什相同经度的赤道上空,重点服务“一带一路”战略,重点服务中国西部和“一带一路”沿线国家和地区,实时获取中国及其周边地区的可见光、红外云图和水汽分布图,收集和转发气象、海洋和水文等环境监测数据,广播数字增宽云图,密切监测不同时空尺度的天气系统变化。

自然灾害是对“一带一路”沿线可持续发展的主要威胁。这些地方大多位于无人地带,如山区、高原、沙漠和海洋,在气象观测中有许多盲点,因此成为天气预报的短板。在“外层空间”运行的气象卫星可以对大气层进行全天候和三维观测,清楚地捕捉风和云的变化,有效地弥补地面观测的短板。

40年风雨路,风云气象卫星为民生“保驾护航”

梁克彦摄

不要忘记你的主动精神,坚持自主创新之路

从气象卫星被投入研发任务之初,中国新一届*的认真指示就清晰可见。1958年5月,*主席大胆地说,“我们还需要建造人造卫星。”1969年1月29日,*总理高瞻远瞩地提出:“我们需要迅速改变落后局面,建设自己的气象卫星。”到目前为止,中国的卫星气象服务已经启动。然而,在中国有两种完全不同的声音,是建造一颗卫星,还是在上面花钱。时任中国气象局局长的邹强烈主张自主研发。基于此,上海航天获得了风云系列气象卫星研制项目。然而,风云卫星的发展道路是艰难曲折的,经历了许多艰辛。

1988年9月7日,在太原卫星发射中心,中国第一颗风云系列气象卫星风云一号在长征四号甲火箭的助推下飞上天空。39天后,事故发生了。在国家卫星气象中心的云图接收处理室,人们发现卫星姿态发生了变化,云图慢慢偏离,只留下地球的一个弧线,卫星失去了控制。国家气象局局长邹急切地问道:还有别的办法吗?风云一号卫星总工程师孟志忠无言以对,队员们也感到一阵心痛。由于没有安装备用设备,中国的第一颗气象卫星在公众的注视下慢慢消失在太空中。风云一号在发射后仅39天就结束了短暂的“生命”。

随后的风云一号B卫星在部件选择和软件设计上留下了一个漏洞,这些部件和软件设计没有经过抗辐射加固。它可能导致计算机故障,并在任何时候造成控制系统故障。唯一的补救办法是加强对卫星的监控,及时纠正错误,减少损失。尽管如此,它的寿命仍然大大打折扣。

鉴于救援任务旷日持久,研究人员将风云一号卫星研制过程中出现的问题及解决办法编成了一本书。在漫长的太空研究中,这四本书充满了悲伤的书籍,成为卫星可靠性设计和故障排除的典型教材。

记住你的使命,不要害怕挫折和挫折。

自1994年01号卫星发射失败以来,由于20世纪90年代的一系列卫星事故,FY-2卫星的发展遇到了一些质疑。FY-2卫星一度陷入低迷。尽管如此,风云团队仍坚持不懈,重启了风云2 A的开发。三年后,风云2 A成功上线。然而,经过大约10个月的运行,天线去旋转系统失去锁定,导致数据传输和转发无线信道中断。经过艰苦的工作,我仍然只能每天间歇地工作,以获得有限数量的图像。经过反复研究,研究人员证实了外消旋化组装是由过度的温度梯度差异引起的。为了应对这个问题,研究人员采取了综合措施,将03颗卫星发射升空。

直到1999年5月10日,FY-1星C成功发射并在轨道上稳定运行了7年,服务期延长了5年。这颗卫星完成了我国气象卫星发展史上的一个完美转折,从屡遭挫折到圆满成功。它被誉为“太阳同步轨道上的第一颗长寿命卫星”,开启了我国长寿命、高可靠性卫星的运行历史。作为中国第一颗三轴稳定太阳同步甚低轨道运行气象卫星,该卫星突破了三轴稳定姿态控制等多项关键技术,开启了中国气象卫星产业的新篇章。

奋进,“风云”实现跨越式发展

FY-1之星C的成功发射使中国人民在挫折中找到了光明。太阳同步轨道FY-1进行了一次漂亮的转弯。虽然后续的风云二号B卫星尚未商业化,但为风云二号系列后续卫星积累了宝贵的经验。

自2002年以来,风云一号D卫星已经发射。该卫星首次实现了遥感卫星的长寿命运行,成为中国寿命最长的在轨遥感卫星之一。从2006年到2014年,中国相继发射了四颗风云二号系列卫星,每颗都很成功。2008年,太原卫星发射中心发射了一颗经过近八年发展的“新星”,这是风云三号的第一颗星。此后,“风云三号”卫星B、C和D相继成功发射,将全球数值天气预报的更新时间限制缩短至4小时。2016年,“风云”家族又带来了好消息。风云四号成功发射。与上一代风云二号相比,卫星观测效率提高了20倍,探测通道提高了3倍,空间分辨率提高了4倍,时间分辨率提高了2倍,观测数据量提高了160倍。在世界上首次实现了对地静止轨道成像和红外高光谱大气垂直探测的一体化观测,“成为中国气象卫星技术从跟踪运行到运行领先的实践者”。

作为中国新一代地球静止气象卫星的第一颗试验卫星,风云四号a卫星率先直接运行了第一颗试验卫星。它于2018年5月1日正式投入使用。随着在所有国家气象服务平台上完成从风云二号到风云四号的业务转换,风云四号卫星正在向全世界80多个国家和地区的2500多个用户提供卫星数据和产品。

中国的气象卫星产业已经从无到有,从小到大,从弱到强。启动了具有中国特色的遥感卫星发展体系,促进了中国定量遥感相关基础产业的跨越式发展。今天,上海航天已经成功发射了17颗气象卫星。目前,有8颗卫星在轨道上运行,达到了美国50多年来78颗卫星的发展水平。风云卫星已经成为世界气象组织观测网络的重要成员。这是中国遥感卫星中应用范围最广、效益最好的卫星系列。被誉为遥感卫星业务的典范和民用卫星业务的典范。

风云气象卫星走过了40多年的道路,是一条自力更生、艰苦奋斗的道路。这是一条艰苦跋涉、勇于攀登的道路。这是一条自主创新、崛起和腾飞的道路。这是一条知识斗争和跨越式发展的道路。这是一条有中国特色的成功之路。它的辉煌成就提供了极其丰富和宝贵的经验。