"上海制造"风云四号发射成功 细数系列气象卫星族谱
现场图 来源:中国军网 摄影：张文军
东方网记者解敏12月11日报道：北京时间12月11日凌晨0时11分，风云四号气象卫星科研试验卫星在西昌卫星发射中心发射成功。风云四号由中国航天科技集团公司第八研究院（上海航天技术研究院）抓总研制，作为我国新一代静止轨道气象卫星的首发星，风云四号不仅实现了我国高轨气象卫星的升级换代，提升了卫星气象观测能力和水平，还填补了多项国内技术空白，使我国静止轨道定量遥感卫星达到世界先进水平。
图片说明：全物理仿真试验风云四号
天气，与人们的生产生活息息相关。对天气进行准确的预报可以为出行、农业生产、环境污染控制等提供重要参考。气象卫星主要通过卫星装载的各种探测仪器获得不同的卫星气象云图，通过云图反演出其他变量，应用到天气预报模式中，再根据方程的运算得到未来的天气情报。当然，要掌握大气的变化规律、对未来的天气进行预测并非易事。如今承载着一系列尖端技术的风云四号一飞冲天，它的技术指标与欧洲MTG卫星、美国 GOES-R卫星等国际最新气象卫星的水平完全称得上是旗鼓相当。
风云四号的四大武器
多通道扫描成像辐射计：提升云图细节和频次
风云四号总设计师董瑶海介绍，风云四号是国际上首颗同时装载多通道扫描成像辐射计和干涉式大气垂直探测仪的高轨气象卫星，覆盖可见光、短波红外、中波红外和长波红外等波段，主要用于可见光和红外波段的观测。可见光空间分辨率可达0.5公里，全圆盘成像时间15分钟，区域观测能力可达3-5分钟，比现有的卫星提高了3倍，大幅提升了对台风、雷暴、强对流天气等重大和突发性灾害天气的观测能力。此外，卫星还可以通过不同光谱通道的观测，对全国植被覆盖、粮食亩产等做出预估。
干涉式大气垂直探测仪：提高天气预报准确性
干涉式大气垂直探测仪是风云四号的又一秘密武器，它的光谱探测通道达到1700个，可在垂直方向上对大气结构实现高精度定量探测，相当于对大气进行CT扫描，这也是国际上静止轨道气象卫星的首次装载，获取的高光谱大气数据，可进一步提高天气预报的准确性。
闪电成像仪：提供强对流天气预警
风云四号还携带了闪电成像仪和空间环境监测仪包。闪电成像仪主要作用是实现对闪电成像的观测，获取观测覆盖区范围内的闪电分布图。该仪器一秒钟可以拍摄 500张闪电图，包括闪电的频次和强度。通过对闪电进行实时、连续的观测，与云图叠加起来，可以实现对强对流天气的监测与跟踪，提供闪电灾害预警。
平台支撑：高轨三轴稳定卫星平台
强大功能正常运作的背后是严密精良的技术支撑。气象卫星与其他卫星不同，要求提供连续稳定的业务运行数据，一天24小时、全年365天得天天当班，每天都要报出晴雨、温度、风力等数据。风云系列卫星也是全球对地观测业务卫星序列的重要成员，除了每天发布天气预报，还要为世界其他国家提供气象数据，这就要求卫星具有极高的可靠性与时效性。
为了提供优质稳定的业务服务，科研人员为风云四号量身打造了一个角秒级测量和控制精度的高轨三轴稳定卫星平台——SAST5000平台，该平台首次采用了六面柱体构型，具有承载能力大、质心低、力学响应小、对地面大等特点。此外卫星还采用了双总线体制、高性能AOS技术、大功率电源、整星防静电、防污染等一系列关键技术，卫星设计寿命7年之久，发射重量5400公斤，达到国际先进水平。
一代更比一代强细数风云系列气象卫星族谱
图片说明：风云一号模拟图
在上世纪60年代，我国就着手进行发展极轨道气象卫星的准备工作。1970年周恩来总理指出要搞我国自己的气象卫星，并亲自布置了相关任务，从此开始了我国第一代极轨道气象卫星风云一号的研制和发展工作。1988年9月7日，第一颗气象卫星——“风云一号”极轨道气象卫星发射升空。从一号到四号，风云卫星都有着相同的基因，都由中国航天科技集团公司八院一手抓总研制。以单数命名（风云一号、风云三号）的是太阳同步轨道气象卫星，它们在 500-1000公里的轨道上绕地球运转，好比流动巡逻警察，实现对全球的巡视观测。而以双数命名（风云二号、风云四号）的是静止轨道气象卫星，在离地面 36000公里的赤道上空相对静止的，好比固定岗警察，定点在中国上空进行持续观测。
图片说明：风云三号B星
风云一号卫星是我国第一颗传输型遥感卫星，首次实现了气象、海洋和空间环境的综合探测应用，真正实现了“一星多用”，开创了我国气象卫星事业和航天事业的新纪元。风云三号则使我国实现气象卫星研制水平的跨越式发展，通过七大技术创新，实现了从二维遥感成像到三维综合大气探测，极大地提升了气象卫星的应用价值和领域。目前在轨业务运行的太阳同步轨道气象卫星是风云三号B星和C星，已经完成了从第一代到第二代的迭代。
图片说明：风云二号气象卫星
风云二号卫星是第一代地球静止轨道气象卫星。使我国成为第三个同时拥有太阳同步轨道和地球静止轨道气象卫星的国家。目前，风云二号卫星有D、E、F、G三颗卫星在轨运行，实现了“多星在轨，统筹运行，互为备份，适时加密”运行模式，为我国和世界的气候监测及天气预报提供了实时动态的气象观测资料。此次发射的风云四号的科研试验星，主要用于开展相关技术的在轨验证和测试，并尝试开展业务运行。后续，风云四号卫星将逐步接替第一代静止轨道气象卫星风云二号的业务，实现我国静止轨道气象卫星的更新换代。
随着风云卫星的发展，我国天气预报的准确率从上世纪七十年代的约50%，提高到了现在的90%。近年来，气象卫星在防灾减灾、应对气候变化和空间环境监测预报等方面都得到广泛应用，取得了显著成绩。据统计，包含风云四号在内，我国已成功发射了15颗气象卫星，现在8 颗卫星在轨稳定运行，目前，全球有90多个国家和地区正在使用风云卫星采集的数据云图。
图片说明：风云气象卫星发射记录