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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【人民網(wǎng)】20年磨一劍 “中華牌”風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星如何跑贏歐美

2017-02-28 人民網(wǎng) 趙竹青
【字體:

語(yǔ)音播報(bào)

掃描輻射計(jì)研制團(tuán)隊(duì)代表

干涉式大氣垂直探測(cè)儀團(tuán)隊(duì)代表

  2月27日,國(guó)防科工局、中國(guó)氣象局聯(lián)合發(fā)布了我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”的首批圖像數(shù)據(jù)。記者從發(fā)布會(huì)上了解到,這批圖像細(xì)節(jié)清晰、波段光譜特征明晰,其中部分?jǐn)?shù)據(jù)是國(guó)際氣象界迫切期望使用的,除了中國(guó)的“風(fēng)云四號(hào)”氣象衛(wèi)星,目前沒(méi)有任何一顆在軌衛(wèi)星能夠提供。

  這顆衛(wèi)星來(lái)之不易。從1995年10月召開(kāi)的“風(fēng)云四號(hào)”氣象衛(wèi)星專(zhuān)家研討會(huì),到國(guó)防科工局2002年布局衛(wèi)星和有效載荷預(yù)先研究,2010年國(guó)家正式立項(xiàng)進(jìn)行工程型號(hào)研制,直至2016年12月11日零時(shí)11分衛(wèi)星發(fā)射升空,前后歷時(shí)整整21年。

  在這期間,我國(guó)的氣象衛(wèi)星技術(shù)成功完成了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所(下文簡(jiǎn)稱(chēng)“上海技物所”)研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后破解了亞秒級(jí)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(cè)器技術(shù)、甚長(zhǎng)波紅外探測(cè)技術(shù)等技術(shù)難題,填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白,實(shí)現(xiàn)了所有核心技術(shù)自主研發(fā),完成了從基礎(chǔ)機(jī)理到核心元部件再到系統(tǒng)集成全創(chuàng)新鏈的自主可控研制,確?!帮L(fēng)云四號(hào)”的兩只超級(jí)慧眼——多通道掃描成像輻射計(jì)和干涉式大氣垂直探測(cè)儀為純正的“中華牌”。

  記者從上海技物所了解到,“風(fēng)云四號(hào)”氣象衛(wèi)星是我國(guó)第二代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星,這一類(lèi)高軌氣象衛(wèi)星歷來(lái)是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)2016年11月19日發(fā)射的新一代靜止氣象衛(wèi)星GOES-R,以及日本同年11月9日發(fā)射的“向日葵9號(hào)”靜止軌道氣象衛(wèi)星均未搭載干涉式大氣垂直探測(cè)儀。歐洲氣象衛(wèi)星開(kāi)發(fā)組織的第三代氣象衛(wèi)星MTG-I和MTG-S將分別搭載成像輻射計(jì)和干涉式大氣垂直探測(cè)儀,前者首顆衛(wèi)星將于2022年發(fā)射。與歐美國(guó)家的靜止軌道氣象衛(wèi)星相比,一星同時(shí)搭載先進(jìn)的成像輻射計(jì)和新型的高光譜探測(cè)儀的“風(fēng)云四號(hào)”01星在綜合實(shí)力上已在國(guó)際上遙遙領(lǐng)先。

  據(jù)介紹,這兩大紅外光學(xué)載荷充分利用衛(wèi)星姿態(tài)的三軸穩(wěn)定方式,成功搶占了地球靜止軌道氣象衛(wèi)星在國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn):高頻次觀測(cè)和高分辨率區(qū)域機(jī)動(dòng)探測(cè)能力。其中,多通道掃描成像輻射計(jì)大幅提升了儀器性能,可加強(qiáng)中小尺度天氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力;干涉式大氣垂直探測(cè)儀更是填補(bǔ)了人類(lèi)的高軌三維精細(xì)遙感知識(shí)的空白。兩臺(tái)主載荷同時(shí)裝載在高軌氣象衛(wèi)星上,在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)高時(shí)效對(duì)地三維探測(cè),對(duì)提高我國(guó)氣象衛(wèi)星全球觀測(cè)能力具有劃時(shí)代的重要意義。這在國(guó)際氣象組織中將更強(qiáng)地彰顯“中國(guó)元素”,可切實(shí)提升我國(guó)空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。

  多通道掃描成像輻射計(jì)能每15分鐘就能給地球拍一張高清的“全身照”。它承擔(dān)著獲取地球表面和大氣的多種光譜輻射信息,為天氣預(yù)報(bào)、氣候觀測(cè)提供觀測(cè)數(shù)據(jù)的重任。對(duì)于一百萬(wàn)平方公里的局部范圍最快30秒就可獲取一張圖。

  星上搭載的干涉式大氣垂直探測(cè)儀因其“國(guó)際首臺(tái)”的地位更是備受關(guān)注。據(jù)介紹,早在1997年“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星剛上天,下一代高軌氣象衛(wèi)星開(kāi)始規(guī)劃之際,中科院院士匡定波便提出,我國(guó)應(yīng)該發(fā)展干涉式大氣垂直探測(cè)技術(shù)。這種利用傅立葉變換原理的探測(cè)儀來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣的垂直探測(cè)是遙感領(lǐng)域紅外光譜技術(shù)的一場(chǎng)革命,將引領(lǐng)人類(lèi)對(duì)地遙感探測(cè)步入三維立體階段,為氣象觀測(cè)提供一種新的更可靠的手段,相當(dāng)于給大氣做超過(guò)1500層的精細(xì)“立體CT”切片式探測(cè)。美國(guó)、歐洲、日本都在朝這個(gè)方向努力。但由于技術(shù)難度過(guò)大、所需經(jīng)費(fèi)太多,美國(guó)放棄了,歐洲也延遲了計(jì)劃。

  國(guó)際上對(duì)風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射給予高度重視和評(píng)價(jià)。美、俄、拉美國(guó)家的媒體第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)道和關(guān)注,認(rèn)為“風(fēng)云四號(hào)”氣象衛(wèi)星將提高中國(guó)氣象局的定量觀測(cè)和應(yīng)用能力。歐洲氣象衛(wèi)星開(kāi)發(fā)組織原主席、德國(guó)氣象局原局長(zhǎng)、世界氣象組織空間計(jì)劃衛(wèi)星事務(wù)資深咨詢專(zhuān)家蒂爾曼·莫爾表示:“國(guó)際氣象界都在迫切盼望使用這種新型數(shù)據(jù)……如果最終這類(lèi)探測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)值得到確認(rèn),干涉式大氣垂直探測(cè)儀將成為氣象衛(wèi)星的重大突破,而中國(guó)氣象部門(mén)將在這一領(lǐng)域走在前列。”

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