本報(bào)記者 付毅飛 付麗麗

微信啟動(dòng)畫面中的地球，是1972年阿波羅17號飛船上的宇航員從45000公里外拍攝的，被稱為“藍(lán)色彈珠”。不過，25日17時(shí)，畫面將換成風(fēng)云四號A星從中國上空拍攝的地球照片。科技日報(bào)記者從國防科工局獲悉，當(dāng)日，風(fēng)云四號衛(wèi)星正式交付用戶投入使用。

風(fēng)云四號A星是我國靜止軌道氣象衛(wèi)星從第一代(風(fēng)云二號)向第二代跨越的首發(fā)星，于2016年12月11日發(fā)射，其正式交付標(biāo)志著我國靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更新?lián)Q代。中國工程院院士許健民說，這是我國首顆靜止軌道上三軸穩(wěn)定的定量遙感衛(wèi)星，其掃描成像輻射計(jì)可見光通道最高空間分辨率達(dá)到500米，可每15分鐘對東半球掃描一次，最快每1分鐘生成一次區(qū)域觀測圖像;首次實(shí)現(xiàn)了我國靜止軌道閃電成像觀測。創(chuàng)下的多個(gè)第一，使它成為了我國氣象衛(wèi)星界實(shí)力擔(dān)當(dāng)。

一顆衛(wèi)星干兩顆衛(wèi)星的活兒

與風(fēng)云二號相比，風(fēng)云四號A星的觀測時(shí)間分辨率提高了1倍，空間分辨率提高了6倍，新增加了大氣溫度和濕度的三維結(jié)構(gòu)觀測能力，原始觀測數(shù)據(jù)量提高160倍，產(chǎn)品數(shù)量增加了3倍。

這要?dú)w功于其攜帶的四大“神器”——多通道掃描成像輻射計(jì)、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀、空間天氣儀器包。同時(shí)也離不開SAST-5000衛(wèi)星平臺的支持。

衛(wèi)星在軌運(yùn)行需要安靜、穩(wěn)定的環(huán)境，而垂直探測儀器和成像觀測儀器的相互干擾，一直是國際難題。歐洲一直將兩者分別放在兩顆衛(wèi)星上工作。

“我國全新研制的SAST-5000衛(wèi)星平臺，采用力矩補(bǔ)償技術(shù)、星地一體化圖像導(dǎo)航與配準(zhǔn)技術(shù)和隔震系統(tǒng)，解決了這一難題，實(shí)現(xiàn)了帶有運(yùn)動(dòng)光學(xué)部件的多載荷同時(shí)工作。”風(fēng)云四號衛(wèi)星系統(tǒng)總師董瑤海說。

基于該平臺，各載荷實(shí)現(xiàn)了和諧共處，多通道掃描成像輻射計(jì)進(jìn)行高時(shí)空分辨率成像觀測的同時(shí)，干涉式紅外探測儀可以對大氣進(jìn)行垂直探測。相比歐洲同類衛(wèi)星，風(fēng)云四號A星一顆衛(wèi)星干了兩顆衛(wèi)星的活兒。

長著“千里眼”，能夠“抓閃電”

多通道掃描成像輻射計(jì)可謂風(fēng)云四號A星的“千里眼”，它也是迄今為止我國靜止軌道衛(wèi)星最先進(jìn)的輻射成像儀，覆蓋了可見光至波長達(dá)13.8微米的甚長波紅外波段，光譜通道增加到14個(gè);能夠每15分鐘對東半球掃描一次，最高空間分辨率達(dá)到500米。

“對于36000公里高的靜止軌道，500米精度意味著什么?相當(dāng)于在幾公里之外放置幾盞燭光，任意時(shí)刻想要看哪個(gè)就能看哪個(gè)，而且看得清清楚楚。”董瑤海說，這一精度與美國新一代靜止氣象衛(wèi)星GOES-R相當(dāng)，比風(fēng)云二號提高了6倍。

風(fēng)云四號A星還搭載了我國首臺星載閃電成像儀。它有廣角鏡頭，可盯著中國及周邊區(qū)域;它是個(gè)不休息的“攝影師”，時(shí)刻準(zhǔn)備拍攝，每秒能拍攝500張照片，準(zhǔn)確記錄閃電的頻次和強(qiáng)度。同時(shí)它還能智能地把閃電事件從大量照片中挑選出來。

讓天氣預(yù)報(bào)更精確

帶著“高大上”的載荷，風(fēng)云四號A星的應(yīng)用卻很接地氣。什么時(shí)候下雨?在哪兒下雨?它讓氣象預(yù)報(bào)員增加了不少底氣。

6月底至7月初的南方暴雨，在風(fēng)云二號“眼中”是白花花的一片，而風(fēng)云四號A星拍攝的云圖，不僅能看到云的清晰結(jié)構(gòu)，還能看到多層云、多種云，具備了解析暴雨天氣不同層次水汽輸送的新增能力。“這對預(yù)報(bào)降雨，乃至了解整個(gè)暴雨過程的發(fā)生發(fā)展都有極大作用。”中央氣象臺首席預(yù)報(bào)員許映龍說。

5月3日至7日，北方地區(qū)迎來最強(qiáng)沙塵。然而沙塵開始時(shí)，很多地面監(jiān)測站并沒有發(fā)現(xiàn)這種跡象。原因是在溫帶氣旋作用下，沙塵被卷到了云層上面。但這一切并沒有逃過風(fēng)云四號A星的眼睛。“它能夠?qū)ι硥m進(jìn)行立體監(jiān)測，把沙塵更加清晰地刻畫出來，從而有效識別沙塵來源，判斷其發(fā)生發(fā)展過程。”許映龍說。

記者了解到，風(fēng)云四號衛(wèi)星已被世界氣象組織納入全球?qū)Φ赜^測氣象衛(wèi)星序列，將為我國及亞太地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供支撐保障。