“氣象賽場(chǎng)”拼搏50多年 中國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星有哪些“摘金”技能?
中新網(wǎng)上海2月20日電 題:“氣象賽場(chǎng)”拼搏50多年 中國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星有哪些“摘金”技能?
記者 鄭瑩瑩
北京冬奧會(huì)上,多顆中國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星從太空“眺望”地球,監(jiān)測(cè)地表溫度、風(fēng)云變化,助力氣象保障。
在太空這片“競(jìng)技場(chǎng)”,奮斗了50多年的中國(guó)“風(fēng)云衛(wèi)星家族”也不是沒有故事的選手。這些年,不管是在極軌還是在靜止軌道,“風(fēng)云衛(wèi)星家族”都開拓出一片新天地。
每4小時(shí)“掃”一次地球 全球首個(gè)覆蓋“三軌”的國(guó)家
中國(guó)“風(fēng)云衛(wèi)星家族”之所以是個(gè)“摘金”選手,因其“廣覆蓋”。在2021年,中國(guó)發(fā)射了全球首顆民用黎明軌道氣象衛(wèi)星——風(fēng)云三號(hào)E星(簡(jiǎn)稱:“黎明星”),加上此前發(fā)射的風(fēng)云三號(hào)C星、D星,中國(guó)成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)“黎明軌道、上午軌道、下午軌道”三星組網(wǎng)運(yùn)行的國(guó)家。
與美歐相似,中國(guó)此前的衛(wèi)星觀測(cè)時(shí)間均集中在上午10時(shí)、下午2時(shí)附近,在每6小時(shí)觀測(cè)同化時(shí)間窗內(nèi),全球總有2至3條軌道的衛(wèi)星觀測(cè)處于空白區(qū),無(wú)法提供全球覆蓋的初始觀測(cè);而風(fēng)云三號(hào)E星的發(fā)射,彌補(bǔ)了衛(wèi)星觀測(cè)軌道的缺憾及觀測(cè)資料的不足。
中國(guó)航天科技集團(tuán)八院風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星總體主任設(shè)計(jì)師陳曉飛在接受中新網(wǎng)記者專訪時(shí)介紹,相比風(fēng)云四號(hào)“盯著地球看,1分鐘出一幅圖”,風(fēng)云三號(hào)一顆衛(wèi)星12個(gè)小時(shí)才能“掃”一次全球,也就是說(shuō),如果它早上10時(shí)出現(xiàn)在中國(guó)上空的話,得晚上10時(shí)才能再次出現(xiàn)在中國(guó)上空,因此“時(shí)效性”較差。而現(xiàn)在,有了早晨5時(shí)30分許的黎明軌道、上午10時(shí)許的上午軌道,以及下午2時(shí)許的下午軌道,風(fēng)云三號(hào)可以每4個(gè)小時(shí)“掃”一次全球,數(shù)據(jù)的時(shí)效性大為提升。
中國(guó)航天科技集團(tuán)八院風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星產(chǎn)品保證經(jīng)理、氣象環(huán)境衛(wèi)星總體部總體一室主任陳曉杰說(shuō),“黎明星”發(fā)射后,中國(guó)低軌的觀測(cè)軌道從全球來(lái)看是最豐富的,歐洲和美國(guó)合起來(lái)有上午和下午軌道,民用衛(wèi)星中,中國(guó)是唯一有黎明軌道的,“所以,歐美乃至全球其他各國(guó)的氣象研究人員,都非常期待‘黎明星’的一些觀測(cè)數(shù)據(jù)。”
效率提升20多倍 直勾勾地“凝視”地球
陳曉杰說(shuō),這10多年,風(fēng)云衛(wèi)星的觀測(cè)能力大為提升。在相對(duì)地球不動(dòng)的靜止軌道氣象衛(wèi)星領(lǐng)域,從風(fēng)云二號(hào)到風(fēng)云四號(hào),中國(guó)氣象衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了一次大的跨越。
“原來(lái)的風(fēng)云二號(hào),我們稱之為‘自旋穩(wěn)定’,因?yàn)樗恢痹谧孕?;現(xiàn)在風(fēng)云四號(hào),我們叫‘三軸穩(wěn)定’,因?yàn)樗鼘?duì)著地球有一個(gè)比較穩(wěn)定的姿態(tài)?!标悤越苋缡钦f(shuō)。
他透露,實(shí)際上,對(duì)于靜止軌道氣象衛(wèi)星來(lái)說(shuō),上述跨越是非常大的;中國(guó)、美國(guó)、歐洲研制最新一代“三軸穩(wěn)定”靜止軌道氣象衛(wèi)星的起步差不多,大概都是從上世紀(jì)90年代開始論證,但至今成功自主研制的只有中、美兩個(gè)國(guó)家。
為何“三軸穩(wěn)定”如此重要?陳曉杰解釋,可以想象一下,如果前方是地球,衛(wèi)星要觀測(cè)它,如果衛(wèi)星處于自旋狀態(tài),邊轉(zhuǎn)邊觀測(cè),觀測(cè)的有效時(shí)間就很短,大概只能觀測(cè)4%至5%的有效時(shí)間。而“三軸穩(wěn)定”,相當(dāng)于衛(wèi)星直勾勾地盯著地球看,效率一下子就能提升20多倍。
“在靜止軌道實(shí)現(xiàn)‘凝視’很重要,比如我們定點(diǎn)在北京上空,原來(lái)自旋的話,觀測(cè)效率沒有被充分發(fā)揮出來(lái);現(xiàn)在‘三軸穩(wěn)定’靜止了之后,直勾勾地盯著看,北京區(qū)域天氣情況有什么動(dòng)態(tài)變化,衛(wèi)星就可以及時(shí)捕捉到?!?/p>
目前,多顆中國(guó)風(fēng)云氣象衛(wèi)星被世界氣象組織納入全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列,成為全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)的重要成員及國(guó)際災(zāi)害憲章機(jī)制的值班衛(wèi)星,助力全球氣象災(zāi)害觀測(cè)及氣象預(yù)報(bào)。比如,今年1月,位于南太平洋島國(guó)湯加的洪阿哈阿帕伊島火山噴發(fā),風(fēng)云三號(hào)、風(fēng)云四號(hào)的多顆在軌運(yùn)行衛(wèi)星便觀測(cè)到了火山爆發(fā)過(guò)程。(完)
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