国产长寿命服务满全球
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作者: 李必光
当你走进北京中华世纪坛时,在“公元1999年”栏里,你会看到这么一段碑文:“达到世界先进水平的第一代业务气象卫星风云一号C星发射成功。”也许这只是辉煌的中国航天事业中闪光的一点,但当你看完这篇文章后,你会深深感受到风云一号C成功的意义。
创新的风云一号C气象卫星
中国于1977年开始研制气象卫星,历经十余年终于在1988年、1990年和1999年,先后发射了3颗第一代极轨气象卫星,即风云一号A、B和C气象卫星。1997年和2000年又先后发射了两颗静止轨道风云二号气象卫星,组成了中国气象卫星业务监测系统,成为继美、苏/俄之后世界上同时拥有两种轨道气象卫星的国家。
风云一号A星及B星,由于星上姿态控制系统故障,仅分别正常工作了39天和165天。风云一号C星在总结AB星经验教训的基础上,作出了较大的改进和提高。
首先是把气象遥感仪的波段数增加了一倍,包括多光谱可见光、红外扫描辐射计。其中7个可见光、近红外波段、3个红外波段。这比美国新一代NOAA-15气象卫星多出4个探测通道,是目前世界气象卫星中观测通道最多的成像观测卫星。(见下表)
其次是星上记录器容量,由原A、B星的60分钟增加到300分钟,以便获取全球气象信息。
此外,卫星上还采用了多项新技术,如多层折叠式太阳电池阵技术、偏置动量加磁进动、章动控制和平稳御载等姿控技术,星载计算机技术,热控、剩磁设计等,使卫星的可靠性取得了新的突破。
高水平的风云一号C气象卫星
风云一号C气象卫星是1999年5月10日在太原卫星发射中心,用长征四号B火箭发射升空的。入轨后3分钟便捕获地球;8分钟后星上太阳能电池帆板展开,建立了稳定的姿态控制。绕地球一圈的1小时44分钟,地面收到第一张可见光云图,图像清晰、分辨率高、层次丰富,当天晚上即在中央电视台的天气预报节目中“亮相”。30天后,星上红外通道开机,第一张高质量红外云图传回地面。
1999年8月,风云一号C气象卫星正式向国家气象局交付,从9月1日正式转入业务运行。两年来,它每天两次向全世界各地气象卫星接收站实时发送10通道、星下点分辨率1.1千米的高质量数字云图资料;每天两次经北京、广州和乌鲁木齐3个地面站提供中国境内及周边地区实时的10通道气象观测资料;每天提供1次设定的4个通道、3.1千米分辨率的实时全球覆盖图像资料。在这两年间,风云一号C气象卫星的综合效能好,记录容量大,传输速率高,姿态稳定,正常出图率达100%,是一颗控制精度高、稳定性好、有效载荷性能先进、整星可靠性高的国产极轨卫星。
国家卫星气象中心的数据处理中心,已将风云一号C气象卫星的资料制成气象产品,包括各种投影云图拼图和气象资料。如海表温度、云顶覆盖、海冰、陆地覆盖等,供有关部门使用。再经二次处理后可形成图像、陆表、海洋和大气四大类产品资料,在天气分析、预报、气候预测研究和自然灾害与生态环境监测,以及航空和航海等方面都具有重要的应用价值,拓宽了在国民经济许多行业的应用范围。
风云一号C气象卫星是一颗具有中国特色的卫星,不仅可应用于气象观测,还可应用于海洋探测等更多领域,并面向全球服务,具有一星多用的综合功能,达到了当今国际先进水平。2000年8月,世界气象组织(WMO)将风云一号C气象卫星列入世界极轨气象业务应用行列,向世界各国免费提供气象资料,成为中国首颗列入世界气象业务应用系列的卫星。
未来中国的极轨气象卫星
尽管风云一号C气象卫星已经达到世界水平,但在某些方面仍与国外存在差距,主要是目前星上装载的多光谱扫描辐射计,只能进行二维平面成像,而无法进行三维定量遥感,也因无微波遥感仪不能进行全天候工作。
第二代极轨业务应用风云三号气象卫星,已经提上中国气象卫星发展的日程。风云三号气象卫星将实现全程、全天候、多光谱、三维定量探测。面向全球提供大气温度、湿度、云雾、辐射等参数,满足天气中期数值预报的要求;监测大范围的自然灾害和生态环境;探测地球物理参数,支持全球气候变化与环境变化规律的研究;为航空、航海等部门提供全球任意区域的气象信息等。星上除原有的10通道可见光红外扫描辐射计外,还增加了中分辨率成像光谱仪、微波成像仪、红外分光计、微波辐射计、紫外臭氧探测器、地球辐射收支探测器和空间环境监测器。
风云三号气象卫星计划于2005年开始发射,届时将实现中国极轨气象卫星发展的飞跃,使中国对地观测能力和全球大气探测能力大大提高,进一步缩短中国与先进国家在同类对地观测卫星上的差距,从而进入气象事业现代化的一个新阶段。★
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