5月27日,長征四號丙火箭成功護送風云三號衛星精確入軌,掀開了我國氣象衛星史上的新篇章。消息傳來,太原衛星發射中心沸騰了,八院沸騰了,這是對參與研制的10家單位以及科研人員8年多艱苦努力的最好回報。
風云三號衛星的成功飛天具有特殊意義。航天科技集團公司總經理馬興瑞在風云三號衛星發射成功時指出,風云三號衛星達到了國際先進水平,體現了航天科技工作者自主創新、集智攻關、勇創一流的氣概。

衛星本事有多大
◇風云三號衛星可以為天氣預報,特別是中期數值天氣預報提供全球的溫、濕、云、輻射等氣象參數。
◇監測大范圍自然災害和生態環境。
◇研究全球環境變化,探索全球氣候變化規律,并為氣候診斷和預測提供所需的地球物理參數。
◇為航空、航海等專業氣象服務,提供全球及地區的氣象信息。
◇在救災工作中發揮重要作用。
風云三號衛星到底有多大的本事?風云三號衛星總指揮高火山為記者一一列數。
在衛星發射準備階段,四川汶川發生了8.0級大地震,全國人民眾志成城投入到抗震救災之中。衛星總設計師董瑤海介紹,衛星對救災工作可以發揮重要的作用。他舉例說,地震后,汶川地區形成了30多處堰塞湖,隨時有潰壩的危險,威脅當地人民的生命安全。如果遇到云霧天氣,以往發射的氣象衛星,就無法對當地情況進行監測。而風云三號衛星上裝有微波成像儀,無論在什么樣的氣候條件下,都可以監測到堰塞湖的變化情況,為救災工作提供決策的依據。

風云三號衛星發射成功,使國內氣象衛星的探測功能實現了新的跨越,其中5個通道的地面分辨率達到250米,是風云一號衛星1100米分辨率的4倍多。它還在國內首次采用準光學的頻率分離技術,其微波遙感儀器的探測頻率高達183G赫茲。這些技術創新,使衛星探測水平大大提高,其觀測到的畫面不僅是彩色的,還是立體的,如同人體做CT一樣能探測出云層的厚度。
技術達到國際先進水平
在風云三號衛星出廠評審中,中國氣象局副局長張文建表示,如果衛星的有效載荷在軌測試達到地面的測試要求,就可以說達到了國際先進水平。
高火山介紹說:“過去發射的風云一號衛星只能對地進行二維的探測,而風云三號衛星可以進行三維的定量探測。世界氣象組織對風云三號衛星非常關注,希望它能與美國和歐洲發射的極軌衛星進行組網,服務全球氣象與環境監測。”
風云三號衛星研制的技術起點高、難度大,高火山對其技術特點進行了全面的總結。他認為,技術特點主要體現為一新、二多、三高、四難。
一新:衛星采用全新的平臺,平臺上裝載的有效載荷,多數是國內首次研制并投入使用的。
二多:衛星上裝載的有效載荷多,10余種有效載荷,既有光學有效載荷,又有微波有效載荷;轉動部件多,星上有20臺單機帶有35個轉動部件,而且各個轉動部件的工作模式都不一樣,有勻速轉動、變速轉動、快速與慢速交替運動,還有來回擺動掃描,使星體內部的干擾力矩變得更加復雜。
三高:一是分辨率高,在掃描幅寬達到2900千米的情況下,中分辨率光譜成像儀的最高空間分辨率達到250米;二是探測靈敏度高;三是定標精度要求高。

四難:一是載荷多,探測儀器的觀測譜段范圍寬,從紫外、可見光、紅外到微波,幾乎覆蓋了整個遙感譜段,而要保證各儀器有足夠的觀測視場,不能相互干涉,衛星的整體結構設計與布局難度大;二是星上大功率發射機多,高靈敏度接收機多,頻譜范圍寬,從L波段、S波段、X波段,直至毫米波段,電磁環境復雜,整星電磁兼容難度大;三是有效載荷多,而且多數有效載荷都是國內首次研制,指標要求高,研制技術難度大;四是要實現微波遙感的定量化應用,定標精度要求高,在國內首次實現微波真空定標試驗難度大。
(許 斌 李向宇 虞順麒 劉澤明 游本鳳 姚紅蓮)
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水平先進的微波成像儀
風云三號衛星的微波成像儀是衛星研發的重要有效載荷之一,也是用戶最關注、需求最為迫切且技術難度很大的一項研究課題。它的研制成功,填補了我國遙感有效載荷的空白,結束了我國沒有微波遙感的歷史,使我國氣象衛星觀測達到或接近國際先進水平。

太空中展開“巨大的翅膀”
風云三號衛星入軌后,衛星會按程序捕捉地面信號,打開太陽能帆板。
風云三號衛星專門設計了可偏置單翼太陽能帆板。由于受衛星有效載荷多和衛星總體布局的限制,同時要滿足衛星對地面天線和遙感儀器的掃描視場等要求,因此太陽能帆板采用單翼、可偏置、對日定向的構型設計方案。整個太陽能帆板由4塊基板、壓緊釋放機構、驅動機構等組成,展開面積為22.4平方米。
盡管風云三號衛星單翼太陽能帆板繼承了以往部分成熟技術,為確保衛星3年使用壽命,對改進后重新研制的驅動機構整機進行了真空加速壽命試驗。到衛星發射時,產品累計折合在軌工作壽命超過7年以上,大大滿足了設計指標要求。
長四丙火箭經受了地震大考
回顧長征系列火箭的100多次發射歷程,遇到地震還是第一次。地震發生后,航天科技集團公司總經理馬興瑞等領導非常關心發射試驗隊的情況。一到太原衛星發射中心,馬興瑞就聽取了發射試驗隊的匯報,詳細詢問了地震給發射工作帶來的影響。
“5月12日,汶川大地震波及到發射中心,震感明顯,發射塔架上還有小部件掉落下來。”發射試驗隊臨時黨委書記許良偉描述了當時的情景。
“地震平息后,我們迅速對火箭進行了仔細的檢查。所幸,火箭完好無損,只是垂直度略有偏離,經過調整,符合發射要求。”火箭總指揮翁偉如是說。

雖說長征四號丙火箭是第三次成功發射,但對于長征四號系列火箭來說,這已是連續15次發射成功了。
翁偉介紹,長征四號乙火箭與長征四號丙火箭同屬一個系列,主要的區別只是發動機的工作程序不同。前者的三級發動機采用一次點火技術,后者則為二次點火技術。連續15次的成功非常不易,凝聚了長征四號系列火箭發射試驗隊隊員們的無數心血,更是依靠嚴格、科學與高效的管理。
火箭發射隊沒有辜負各界的期望,將風云三號衛星準確送入軌道,用成功表達了航天人對災區的支持,同時也彰顯了自身的實力。