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人民網(wǎng)珠海11月8日電 (記者 魏艷 皇甫萬里)在第十二屆中國國際航空航天博覽會上，由中國航天科技集團公司八院抓總研制的靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星以其“穿云透霧”的絕殺技能躍入觀眾的視野，并將成為新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星系列的新成員。

新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星將實現(xiàn)光學和微波“雙子星”

據(jù)了解，新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星系列將涵蓋光學和微波兩個序列。截至目前，靜止軌道微波探測衛(wèi)星在國際上尚屬空白。據(jù)靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星總指揮陳文強介紹，“根據(jù)我國出臺的氣象衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃，在‘十三五’期間，我國將進行靜止軌道微波探測衛(wèi)星的立項，在‘十四五’期間完成發(fā)射。屆時，將實現(xiàn)靜止軌道微波探測與光學探測兩種手段的協(xié)同使用，率先在國際上形成探測手段齊全的靜止軌道氣象衛(wèi)星體系。靜止軌道微波探測將在世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)零的突破。”

享有國際盛譽的風云四號A星作為新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星系列第一顆光學衛(wèi)星，于2016年12月11日搭乘長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，正式拉開了中國靜止軌道氣象衛(wèi)星升級換代的序幕。在今年9月，伴隨巨型臺風“山竹”步步逼近之時，在臺風“山竹”洶涌來臨之時，國家衛(wèi)星氣象中心連續(xù)出動風云四號A星、風云三號D星、風云二號G星等多顆衛(wèi)星密切觀測臺風位置、發(fā)展階段、演變趨勢、風速大小、降水情況等。其中新一代靜止氣象衛(wèi)星風云四號A星發(fā)揮云圖監(jiān)測的主力作用，提前防災預警，有效減少了經(jīng)濟損失。

全天時全天候的必殺技“穿云透霧”

靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星是瞄準光學衛(wèi)星不能穿透云層的“痛點”，選用波長更長的微波進行觀測，可穿透云雨內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能解決光學衛(wèi)星視線容易被云層“遮蔽”的問題，實現(xiàn)大氣三維溫、濕度結(jié)構(gòu)的全天時、全天候監(jiān)測。

據(jù)悉，極軌氣象衛(wèi)星(如風云三號)已實現(xiàn)在軌微波探測，微波通道信息豐富、空間分辨率高，在臺風監(jiān)測、短臨降雨方面發(fā)揮了一定作用。但由于軌道特點，當前極軌氣象衛(wèi)星觀測時間間隔大多在4～5小時，而強對流天氣的典型生命史僅有5～6小時，極軌氣象衛(wèi)星時效性不足的問題，限制了其在災害性天氣監(jiān)測預警中的作用。

靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星為我國首次實現(xiàn)的定量化靜止軌道微波遙感衛(wèi)星，具備對地球全圓盤范圍內(nèi)臺風、流域性降水等氣象現(xiàn)象進行全天候分鐘級的監(jiān)測能力，并實現(xiàn)臺風的路徑、強度的準確預報。利用頻點優(yōu)化配置的微波探測能力，實現(xiàn)地球全圓盤圖范圍內(nèi)大氣不同高度層的溫、濕度廓線的立體探測。利用靜止軌道觀測能力將大大提升目前極軌衛(wèi)星微波觀測時間分辨率和觀測區(qū)域靈活調(diào)整的能力。

“將靜止軌道光學遙感的高分辨率觀測優(yōu)勢和微波對云雨大氣獨具的穿透性探測能力相結(jié)合，將實現(xiàn)靜止軌道氣象衛(wèi)星的‘連續(xù)性+立體觀測’，基本就讓風雨‘無處遁形’，尤其是對快速變化的臺風、流域性降水等災害性天氣系統(tǒng)的監(jiān)測預警能力，并將大大提升數(shù)值天氣預報的水平。”靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星總設(shè)計師董瑤海說。

勇立潮頭，集智攻關(guān)，提升世界氣象預測水平

靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星采用航天科技集團八院成熟的高軌高精度遙感衛(wèi)星平臺，裝載毫米波亞毫米波探測儀，運行于36000km高度的地球靜止軌道，定點于我國赤道上空的某個許可軌位。目前，正在集全國之力開展多項靜止軌道微波探測關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。董瑤海總師介紹，“為達到天氣預報需求的空間分辨率，探測儀采用5m口徑反射面天線，已突破我國運載包絡(luò)尺寸。天線口徑、型面精度、折疊與在軌展開、天線面變形控制等指標均為國際一流水平，加工設(shè)備及工藝已達國內(nèi)技術(shù)極限，個別指標或方案目前尚無有效技術(shù)手段進行驗證。”事實上，在國際上，還沒有在軌應用的靜止軌道微波探測類遙感儀器。

據(jù)了解，靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星正在開展背景型號關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，計劃于2019年型號立項，2023年完成發(fā)射在軌。此后，無論是“山竹”，還是“榴蓮”，靜止軌道微波探測氣象衛(wèi)星都會心細如發(fā)、目光如炬地全面洞穿臺風等的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，提升我國以及全世界的氣象預測水平。