12月11日0時(shí)11分，我國(guó)新一代靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)01星搭乘長(zhǎng)征三號(hào)乙遙42運(yùn)載火箭，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。

風(fēng)云四號(hào)01星是我國(guó)首顆靜止軌道上三軸穩(wěn)定的定量遙感衛(wèi)星，搭載了四種探測(cè)器，代表著當(dāng)今氣象衛(wèi)星最先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代。

那么，這顆衛(wèi)星究竟強(qiáng)在哪里呢？

多“APP”協(xié)作，眼力爆表

在風(fēng)云四號(hào)之前，我國(guó)還曾發(fā)射過(guò)第一代靜止氣象衛(wèi)星——風(fēng)云二號(hào)系列。在風(fēng)云二號(hào)上，只搭載了一個(gè)儀器——多通道掃描成像輻射計(jì)，它只有5個(gè)通道。“這就相當(dāng)于一個(gè)人戴了五種顏色的眼鏡，通過(guò)不同的眼鏡可以看到不同的大氣和地物目標(biāo)特征。”風(fēng)云四號(hào)地面應(yīng)用系統(tǒng)總師張志清笑著解釋

到了風(fēng)云四號(hào)，“眼鏡”的數(shù)量增加到了14個(gè)。也就是說(shuō)，風(fēng)云四號(hào)上的成像輻射計(jì)有14個(gè)通道，“相當(dāng)于多了9副眼鏡，它能看到的大氣和地物目標(biāo)更多。”張志清說(shuō)。按國(guó)家衛(wèi)星氣象中心副主任、風(fēng)云四號(hào)地面應(yīng)用系統(tǒng)總指揮魏彩英的總結(jié)，風(fēng)云四號(hào)“更清、更快、更準(zhǔn)”了。

風(fēng)云四號(hào)擁有的，可不僅僅是眼力爆表的成像輻射計(jì)。它還搭載了另外三種探測(cè)器：干涉式大氣垂直探測(cè)儀、閃電成像儀和空間天氣監(jiān)測(cè)儀。“這和以往相比都是巨大的突破。”魏彩英如此評(píng)價(jià)。

其中，靜止軌道干涉式大氣垂直探測(cè)儀在全世界都屬首例，它首次實(shí)現(xiàn)了靜止軌道大氣高精度溫度、濕度廓線探測(cè)，其觀測(cè)能力是現(xiàn)有觀測(cè)系統(tǒng)的上千倍。

而閃電成像儀則首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)靜止軌道閃電成像觀測(cè)，可對(duì)我國(guó)及周邊區(qū)域閃電每秒拍攝500張照片，為強(qiáng)對(duì)流天氣的監(jiān)測(cè)和跟蹤提供全新的觀測(cè)手段，提高對(duì)雷電和暴雨等災(zāi)害預(yù)警水平。

再加上空間天氣的探測(cè)精度顯著提高，通道數(shù)量和探測(cè)要素大幅增加……這些進(jìn)步，都將極大提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平，增強(qiáng)我國(guó)空間天氣監(jiān)測(cè)能力。

中央電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)節(jié)目主持人宋英杰曾形象地打過(guò)比方：“過(guò)去的靜止氣象衛(wèi)星只有一臺(tái)儀器，現(xiàn)在風(fēng)云四號(hào)有4臺(tái)。這就好比過(guò)去的手機(jī)只能打電話，現(xiàn)在因?yàn)楸姸郃PP的加入，就有了更豐富的功能。”

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，可真是不容易。中國(guó)氣象局副局長(zhǎng)、風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星工程總指揮于新文說(shuō)：“風(fēng)云四號(hào)01星突破了一個(gè)世界性的難題，解決了多個(gè)儀器同時(shí)工作所產(chǎn)生的相互干擾問(wèn)題，成功將四大類載荷安裝在同一個(gè)衛(wèi)星平臺(tái)上。”

相較于其他國(guó)際先進(jìn)水平靜止氣象衛(wèi)星將成像儀器和探測(cè)儀器分置于兩顆衛(wèi)星的普遍做法，這一突破大大節(jié)省了研制成本，更重要的是，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣的多手段綜合觀測(cè)。

有一只眼睛永遠(yuǎn)凝視地球

除了載荷眾多之外，風(fēng)云四號(hào)還是我國(guó)第一顆三軸穩(wěn)定靜止氣象衛(wèi)星。也就是說(shuō)，它通過(guò)自主研發(fā)的星地一體化設(shè)計(jì)，突破了靜止軌道三軸穩(wěn)定平臺(tái)的圖像導(dǎo)航配準(zhǔn)技術(shù)，圖像定位精度達(dá)到國(guó)際一流水平。

三軸穩(wěn)定有什么意義呢？

中國(guó)工程院院士許健民解釋，之前的風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星是一個(gè)自旋體，在旋轉(zhuǎn)當(dāng)中對(duì)地球進(jìn)行觀測(cè)。衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)一周，在360度中只有17.9度在看地球，其他時(shí)間都是空轉(zhuǎn)。這樣，衛(wèi)星的觀測(cè)能力和觀測(cè)質(zhì)量就很難提高。而三軸穩(wěn)定的風(fēng)云四號(hào)，一直凝視地球，不需要空轉(zhuǎn)。

張志清介紹，出于三軸穩(wěn)定的特性，風(fēng)云四號(hào)有一個(gè)始終面向地球的固定對(duì)地面，溫度低至零下100-200℃。而相對(duì)的，面向太陽(yáng)的一邊，溫度能達(dá)到零上100-200℃。如此驚人的溫度梯度要分布在這樣一個(gè)航天器上，材料極易變形。而一旦平臺(tái)發(fā)生熱變形，那些有效載荷的儀器指向也就發(fā)生了偏移。

正因如此，在全世界范圍內(nèi)，三軸穩(wěn)定衛(wèi)星也是公認(rèn)的重大技術(shù)突破。

風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星是我國(guó)歷史上投資最多、研制時(shí)間最長(zhǎng)、技術(shù)難度最大的對(duì)地遙感衛(wèi)星。從1994年提出設(shè)想到今年成功發(fā)射共歷經(jīng)22年。

未來(lái)，它將大幅度提高我國(guó)天氣預(yù)報(bào)、氣象防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化、氣候資源開(kāi)發(fā)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，并廣泛應(yīng)用于氣象、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、能源、航空和海洋等領(lǐng)域，特別是在服務(wù)我國(guó)“一帶一路”建設(shè)等國(guó)家重大戰(zhàn)略方面發(fā)揮重要作用。