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示意圖

　　去年底發(fā)射升空的我國第二代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號A衛(wèi)星昨天首次進(jìn)入地影，自從升空后，有效載荷就已順利開機(jī)，陸續(xù)傳回大量氣象探測數(shù)據(jù)，星上設(shè)備經(jīng)受住了第一輪太空中巨大溫差變化的嚴(yán)酷考驗。

　　記者從中科院上海技術(shù)物理研究所獲悉，該所研制的多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀在衛(wèi)星上同時運(yùn)行，也經(jīng)受住了考驗，并在國際上率先實現(xiàn)了高時效的對地三維大氣探測。

　　干涉式大氣垂直探測儀是國際上第一臺在地球靜止軌道衛(wèi)星上運(yùn)行的紅外高光譜設(shè)備。據(jù)項目主任設(shè)計師丁雷副所長介紹，該儀器相當(dāng)于把實驗室的高精度分析儀器放到了3.6萬千米以外的軌道上，以光線干涉方式，對地面目標(biāo)實施大氣垂直分布剖面的長期連續(xù)探測。在長波紅外和中波紅外波段，更是可以實現(xiàn)1500個以上細(xì)分光譜的探測，這相當(dāng)于給大氣做超過1500層的精細(xì)“立體CT”。它為人類深入研究大氣對流，更精細(xì)預(yù)測災(zāi)害性天氣，提供了新的可能。

　　世界氣象組織空間計劃衛(wèi)星事務(wù)資深咨詢專家蒂爾曼·莫爾表示，風(fēng)云四號的載荷已與日本、美國、歐洲和韓國最先進(jìn)的靜止氣象衛(wèi)星水平相當(dāng)，“國際氣象界都在迫切盼望使用這種新型數(shù)據(jù)”。

　　與1997年升空的風(fēng)云二號相比，風(fēng)云四號的多通道掃描成像輻射計也實現(xiàn)了技術(shù)的代際跨越。它每15分鐘就可以對地球圓盤掃描成像一次，還新增高速區(qū)域掃描功能，能以最快30秒獲取一張圖的速度，對100萬平方公里范圍進(jìn)行多光譜密集觀測。而且，“風(fēng)云四號采用不同于以往自旋方式的架構(gòu)，這需要儀器能夠適應(yīng)極大的溫差變化?！表椖恐魅卧O(shè)計師王淦泉說，這是世界級難題，歐洲空間局就因為該設(shè)計難度太大而未敢在業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星上嘗試。

　　據(jù)悉，儀器的每一組鏡頭都由40多個鏡片組成，而它們的變形誤差必須小于1微米。即使在地面上，一陣輕風(fēng)吹過或在旁邊打個手機(jī)，都會影響它的精度。上海技物所的科研人員對儀器進(jìn)行了巧妙熱結(jié)構(gòu)設(shè)計，主動溫控精度可以達(dá)到士0.1℃，能在-130℃到150℃的劇烈溫差下穩(wěn)定工作。

　　通過近20年的努力，研發(fā)團(tuán)隊先后破解了亞秒級指向精度的碳化硅雙掃描鏡二維掃描機(jī)構(gòu)研制技術(shù)、高靈敏度面陣探測器技術(shù)、甚長波紅外探測技術(shù)等技術(shù)難題，填補(bǔ)了多項國內(nèi)空白，實現(xiàn)了所有核心技術(shù)自主研發(fā)，成功打造出新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的兩只“中華慧眼”。

（原載于《文匯報》 2017-02-27 01版）