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靜止軌道雙模毫米波大氣探測(cè)儀衛(wèi)星構(gòu)型圖 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖
　　記者1月11日從中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心獲悉，由該中心與歐洲空間局聯(lián)合研制的“中歐靜止軌道毫米波大氣探測(cè)儀樣機(jī)”通過(guò)驗(yàn)收。目前國(guó)際上還沒(méi)有這一探測(cè)類型的氣象衛(wèi)星投入使用，該樣機(jī)的研制成功將為未來(lái)我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星開(kāi)展毫米波成像探測(cè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
　　據(jù)中科院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員吳季介紹，靜止軌道毫米波大氣探測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣的實(shí)時(shí)立體監(jiān)測(cè)，是國(guó)際航天大國(guó)現(xiàn)階段競(jìng)相追逐的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。中科院國(guó)家空間科學(xué)中心和歐洲空間局不約而同地瞄準(zhǔn)了用新體制干涉式綜合孔徑的技術(shù)來(lái)解決傳統(tǒng)技術(shù)遇到的瓶頸，使空間分辨率等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均突破了傳統(tǒng)技術(shù)的極限。雙方各自經(jīng)過(guò)了十余年的預(yù)研，都進(jìn)入到了研制全尺寸地面樣機(jī)并試驗(yàn)的階段。
　　“中歐靜止軌道毫米波大氣探測(cè)儀樣機(jī)”由兩部分構(gòu)成。其中50GHz~56GHz大氣溫度探測(cè)儀樣機(jī)在科技部“863”計(jì)劃和中科院重點(diǎn)方向性項(xiàng)目的支持下，由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)研制，183GHz大氣濕度探測(cè)儀樣機(jī)在歐空局技術(shù)研究中心預(yù)研項(xiàng)目的支持下，由瑞典Omnisys公司負(fù)責(zé)研制，中科院國(guó)家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)兩個(gè)樣機(jī)的系統(tǒng)集成和測(cè)試。
　　經(jīng)過(guò)測(cè)試，兩個(gè)樣機(jī)的空間分辨率都達(dá)到或超過(guò)了指標(biāo)要求，即從地球同步軌道高度（36000公里）上觀測(cè)，在地面可以達(dá)到優(yōu)于50公里的分辨率，實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)風(fēng)等極端天氣現(xiàn)象實(shí)時(shí)的、連續(xù)的三維立體觀測(cè)，極大地提高天氣預(yù)報(bào)能力。
　　該項(xiàng)目也是中歐雙方在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域圍繞新體制毫米波大氣探測(cè)技術(shù)開(kāi)展的首次實(shí)質(zhì)性合作。這將為我國(guó)和歐洲新一代氣象衛(wèi)星，特別是為同步軌道氣象衛(wèi)星在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)毫米波三維探測(cè)能力，奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在可見(jiàn)的未來(lái)，我國(guó)新一代靜止軌道微波氣象衛(wèi)星將實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣溫、濕度和降水分布的實(shí)時(shí)三維成像觀測(cè)，大幅提升我國(guó)對(duì)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力。
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我國(guó)為什么要研發(fā)靜止軌道微波氣象衛(wèi)星
　　我國(guó)地處亞洲季風(fēng)區(qū)，臺(tái)風(fēng)、暴雨等極端氣象災(zāi)害頻發(fā)，造成大量的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因氣象因素引發(fā)的自然災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)損失占全國(guó)災(zāi)害損失的80%。因此加強(qiáng)氣象的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，尤其是對(duì)災(zāi)害性突發(fā)天氣的監(jiān)測(cè)預(yù)警，對(duì)挽回經(jīng)濟(jì)損失，提高經(jīng)濟(jì)效益尤其重要。
　　大氣溫、濕度分布和云中液態(tài)水含量是大氣監(jiān)測(cè)和氣象預(yù)報(bào)的關(guān)鍵物理參數(shù)。目前，我們多利用極軌氣象衛(wèi)星對(duì)上述物理參數(shù)進(jìn)行探測(cè)，這也是比較成熟的技術(shù)。極軌衛(wèi)星處于太陽(yáng)同步軌道，圍繞地球南北兩極運(yùn)行，運(yùn)行周期約115分鐘。換句話說(shuō)，它要用大約兩個(gè)小時(shí)才能重新回到同一觀測(cè)點(diǎn)。較長(zhǎng)的回歸周期限制了極軌衛(wèi)星在災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中的應(yīng)用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)天氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性連續(xù)監(jiān)測(cè)，不能滿足災(zāi)害預(yù)警的需求。特別是對(duì)快速變化的臺(tái)風(fēng)、突發(fā)性暴雨等極端氣象現(xiàn)象的觀測(cè)略顯不足。
　　而靜止軌道氣象衛(wèi)星在這方面具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。靜止軌道氣象衛(wèi)星分為靜止氣象衛(wèi)星分為靜止光學(xué)系列衛(wèi)星和靜止微波系列衛(wèi)星兩大系列。目前在軌的靜止軌道氣象衛(wèi)星均屬光學(xué)系列衛(wèi)星，依靠紅外可見(jiàn)光手段進(jìn)行探測(cè)。光學(xué)衛(wèi)星容易受云層的影響，只能得到云層頂部信息。靜止軌道微波探測(cè)技術(shù)在國(guó)際上尚屬空白，是國(guó)際航天大國(guó)現(xiàn)階段競(jìng)相追逐的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
　　此次中歐聯(lián)合研發(fā)的靜止軌道毫米波大氣探測(cè)儀樣機(jī)，就填補(bǔ)了國(guó)際空白。它屬于微波系列衛(wèi)星，既能實(shí)時(shí)連續(xù)觀測(cè)，也具有很強(qiáng)的穿透能力，可以實(shí)現(xiàn)全天候大氣探測(cè)，尤其當(dāng)探測(cè)器工作在50GHz~56GHz的氧氣吸收頻段和183GHz的水汽吸收頻段兩個(gè)重要的大氣探測(cè)頻道時(shí)，可以獲取大氣溫、濕度廓線的三維分布。
　?。ㄔd于《光明日?qǐng)?bào)》 2018-01-12 08版）