“从跌跌撞撞到一路逆袭 原来“风云”是这样的卫星”

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[十四五期我国共计划发射7颗风云气象卫星。 到2035年，我国气象综合实力达到世界先进水平，气象深度融入民生保障和领域快速发展，气象强国基本要建成。 ]

启动微信，孤独的小人注视着地球。 这张美国国家航空空航天局向世界公开的第一张完美的地球照片被称为蓝色弹珠。 这是阿波罗17号宇航员拍摄的，视角在非洲大陆空。

中国航天科技集团八院气象环境综合室副主任、风云四号卫星主任设计师陈晓杰每次打开微信，思绪总是不由自主地在年9月25日飞走。

那天是我国新一代静止轨道气象卫星风云4号a星正式采用的日子，微信启动画面随之变脸的图像依然是蓝色地球，但展示的位置却变成了东半球，拍摄到的是风云4号a星。

照片的看法是从中国上空观测到的地球，其感觉很不一样。 陈晓杰至今为止对此印象很深。

1969年初，罕见的雨雪冰冻灾害席卷了中国的一半，而当时世界上拥有气象卫星的国家只有苏联和美国。 我国可以接收国外气象卫星云图，但只是简单的黑白图像，不能挖掘原始数据和反转各种气象要素，应用极其有限。

1969年1月29日，周恩来总理提出“赶快改变落后的面貌，制造我们自己的气象卫星”。 1970年2月，周总理亲自颁发了中共中央、国务院、中央军事委员会的文件，下达了开发气象卫星的任务。 据此，我国气象卫星事业正式启动。

迄今为止，我国成功发射了17颗风云系列气象卫星，目前有7颗在轨道上运行。 这些最知名的人们正在降温的卫星，在太空中注意地球风云的变化，提醒我们打伞。

据中国气象局报道，2021年我国计划发射风云4号B星和风云3号E星，14.5期共发射7颗风云气象卫星。 到2035年，中国要建立精密监测、准确预报、精细服务的气象业务体系，气象综合实力达到世界先进水平，气象深度融入民生保障和领域迅速发展，气象强国基本建成。 该局长庄国泰明确表示。

命运多舸，首星发射39天夭折

1988年9月4日，风云一号卫星总设计师孟执中站在几十米高的发射塔架上，心翻江倒海。

那是我国第一个风云卫星即将发射的日子。 但是指挥发出5小时准备指令后，控制中心突然失去了卫星的所有遥测信号，发射被中止。

风云一号卫星工程总设计师任新民下令进行现场检查。 孟执中，时任姿态控制系统主任设计师徐福祥带着实验队员爬上塔台，紧张地为卫星做手术。 这时周围没有护栏，卫星下面有装满推进剂的火箭，所有的动作都要小心。

让孟执中感到压力的是，预定发射时间快到了，各地的空间站都已经准备好了，还在继续打电话听消息。 从北京到上海，再到发射中心，沿途的通信线路都有士兵照顾，大家都在工作地点等待发射的消息。 塔台排障事业进展缓慢，孟执中焦躁不安，内疚不已。

到了傍晚，故障原因终于弄清楚了，是遥测仪的cmos电路在特定情况下发生了闩锁。 实验队员取下遥测机在晚上修理，第二天早上放回卫星上。

三天后，历时近十年研制的风云一号a星成功发射，我国成为世界上第三个拥有极轨道气象卫星的国家。 但是，仅仅一个多月之后，事故再次发生。

这一天，国家卫星气象中心的工作人员发现，收到的卫星云图逐渐倾斜，最终只能看到地球的弧线。 卫星失控了。

中国气象局局长邹竞蒙热情地说:“还有办法吗？ 孟执中无言。

由于没有安装后备设备，风云一号a星在众目睽睽之下死于太空，此时距离发射只有39天。

世界航天史上罕见的卫星地面救援

1990年9月3日，风云1号B星发射。 虽然可以及时向第11届亚运会提供气象预报，但短短10几天后就会出现异常。

科技人员及时完成了修复，但发现了一个棘手的问题:卫星没有对部件的选择和软件设计进行抗辐射加固。 这个漏洞使计算机电路芯片暴露在空之间的高能粒子碰撞中，容易发生单粒子的翻转问题，随时会引起计算机工作人员的异常，姿态控制系统发生故障。

无法填补漏洞，唯一的方法是加强卫星监控，一旦出现问题及时纠正。

孟执中和徐福祥带领科技人员分成两个员工小组，在西安卫星测量中心轮班工作。 他们利用卫星每天6次越境的机会，监测在轨道上的业务情况。

1991年2月14日，大年夜，卫星云图突然扭曲，无法停止滚动。 此后75天，工作人员断断续续轮流执勤，开始了世界航天史上罕见的卫星地面救援活动。 他们像急救医生一样，使暴发的风云一号B星恢复了一次活力。 但是，频繁的手术严重损害了卫星的元气，寿命与预期相差甚远。

最终，风云一号B星断断续续从事到1992年11月，在轨道上正常运行285天，未能达到一年的设计寿命指标。

两弹一星功勋科学家孙家栋院士，作为风云二号卫星工程的总设计师与风云在一起40多年。 他说:我一生做过多颗卫星的总师。 风云二号是最难忘的。

1994年2月，中国第一颗地球静止轨道气象卫星风云2号01星来到西昌卫星发射中心。 经过多次测试，卫星只需要顺利补给燃料，安装固体远程地点的发动机，并开展转换前最后的全面测试。

4月2日上午考试开始。 据观测，10时50分左右，在固体偏远地区，发动机燃烧爆炸，黑烟夹着鲜红的火喷出，窗玻璃被砸得粉碎，现场供电中断。

这次重大事故夺走了总装工人的生命，30多名实验队员受伤住院。 由于不了解肼燃料的性能和危险性，忽视了抗静电和环境温湿度的要求，宇航员受到了惨痛的教训。

风云一号c星打出了漂亮的翻身

接连发生事故，风云卫星的开发低迷。 但是，摔倒了一次的宇航员，又顽固地站了起来。 他们将沉重的经验教训汇编成册，成为引导后续事业发展的经典教材。

被任命主持风云一号c星研发时，孟执中已经60岁了。 以往的挫折使他感到懊悔。 他分析说，风云一号a星、b星未完成任务的原因不是性能指标不满足要求，而是因可靠性不高而中途死亡。 开发了长时间可靠、稳定运行的业务应用气象卫星，成为了团队共同的目标。

1999年5月10日，风云一号c星发射。 这次发射后来被选为我国20世纪最后一年的三件大事之一，镌刻在中华世纪坛上。 2000年8月，世界气象组织将该卫星列入世界业务气象卫星序列。

风云一号c星打出了漂亮的翻身。 轨道稳定运行长达7年，被誉为太阳同步轨道长寿第一星，揭开了我国气象卫星事业新的一页。

此后，风云卫星的快速发展道路越来越顺利。

2002年，风云一号d星发射，成为国内寿命最长的遥感卫星之一。 2004年发射的风云二号c星，是当时国内应用最广泛的业务应用卫星，得到世界气象组织的高度评价，被列为世界气象卫星观测网的重要业务卫星之一。 从2006年到2006年，我国发射了4颗风云2号系列卫星，承担了国家重大活动气象保障的重担。

2008年，北京奥运会开幕前夕，中国第二代太阳同步轨道气象卫星风云三号首发星升空。 之后，风云3号B星、c星、d星相继发射，实现了风云1号的世代交替。 这些网络运行，功能互补，从二维图像到三维探测，从单一光学到全光谱段的广谱探测，并大大缩短全球数值天气预报的更新时间，延长预报时效，也进一步提高预报精度。

在国际暗战中逆袭，一颗星做两颗星的工作

2021年1月15日，上海菜市场太湖砚腿菜，价格比10天前翻了一倍。 当地媒体发现，与最近连续发生的寒流有关。 据气象台预报，1月16日寒流来袭，当地蔬菜供应机构提前布局，全力投入紧急保险供应工作。

天气的变化影响着人们的服装、旅行乃至生活的方方面面。 国家卫星气象中心遥感应用室主任、风云气象卫星应用系统总设计师唐世浩介绍说，为准确预报寒流提供支撑，监测寒流的快速发展和影响，只是风云卫星的基本工作之一。

特别是成功发射了被誉为中国气象卫星界实力担当的新一代静止轨道气象卫星风云4号A星，使中国气象卫星技术从追随、奔跑转换为奔跑、领先，进一步提高了中国气象综合能力。

想起风云四号a星的研发和发射，陈晓杰感觉像是一场激烈的竞争。

年，正如事先约定的那样，中国、美国、欧洲、日本新一代静止轨道气象卫星的研制，都迅速发展到了紧要关头，大家都在暗中出力。

除了由于各种原因没有发射欧洲卫星外，去年11月初，日本发射了向日葵9号( himawari 9)卫星。 这颗卫星使用了多种美国技术和产品，将代替该国此前发射的向日葵8号。

11月19日，美国新一代静止轨道气象卫星goes-r发射。 业界评价说，与以往的气象卫星相比，该卫星带来的飞跃似乎从黑白电视变成了高清晰度电视。

12月11日，我国风云4号a星发射。

陈晓杰表示，风云4号a星不仅对地综合观测能力全球领先，而且是国际上第一颗单星实现对地多光谱二维图像+高光谱三维检测+超窄带闪电图像综合观测的静止轨道气象卫星。

过去，垂直探测器和成像观测器的相互干扰一直是国际课题。 在欧洲，迄今为止，分别放置在两颗卫星上进行事业。

与国际同行竞争对手相比，风云4号a星的性能毫不逊色。 据说这颗星在做两颗星的工作。

据风云4号卫星系统总设计师董瑶海介绍，该卫星通过自主研发的sast-5000卫星平台，实现了带有运动光学部件的多负载、多业务，各负载和谐共存。

该卫星搭载的多通道扫描成像仪是当时中国静止轨道卫星最先进的辐射成像仪，每15分钟可以扫描一次东半球，最高空之间的分辨率达到了500米。 500米的精度对于接近36000公里高的地球静止轨道来说，相当于在几公里之外放几支蜡烛，而且看得很清楚。 董瑶海说，这个精度相当于美国同期发射的goes-r卫星。

另外，风云四号a星搭载的干涉式大气垂直探测器能够垂直检测大气。 搭载的中国首个星载闪电成像仪，可以用广角镜头监视中国和周边区域，不眠不休地随时准备拍摄，每秒拍摄500张照片，记录闪电的频率和强度。

15年后，气象综合实力全球领先

从今年开始，风云家族将焕然一新。

据中国气象局介绍，风云4号的第二颗卫星风云4号B星，目前研制基本完成，按计划，今年将择机发射。

风云4号B星的载荷优化了。 例如，多通道扫描图像辐射计的一些通道被局部优化。 大气垂直探测器的空间分辨率也有所提高。

而且，该卫星新增了通过调整镜头可以根据命令灵活观测不同地区的高速成像仪，是当今世界静止轨道气象卫星中分辨率最高的。

唐世浩对此非常期待。 他说，目前风云4号a星到我国和周边地区的图像每五分钟一次，最高分辨率为500米。 一点尺度小，持续时间短的天气现象，有可能会错过。 风云4号B星搭载的高速成像仪在数百万平方公里的地区实现了1分钟1次的成像，最高分辨率达到250米左右，对中小规模的气象系统具有更强的监测能力。

今年我国计划发射的风云3号e星将是世界上第一颗早晨黑暗的轨道气象卫星。 目前，世界极轨气象卫星是上午或下午的轨道，观测时间段指上午或下午。 风云三号e星在早晨黄昏时进行观测，弥补当前的观测空白色，可以提高世界数值天气预报的精度和时效。

唐世浩表示，风云三号e星和目前运行在轨道上的风云三号系列卫星网络运行后，每天的观测时间分布将更加均匀，获取早晨绝气时间的气象资料。 此外，以往的风云卫星在夜间只能通过红外和微波仪器进行观测，而风云3号e星配备了微光观测设备，具备可见光夜间观测能力。

中国气象局表示，十四五期间我国计划发射的风云卫星，轨道种类将更加丰富。 例如在地球的静止轨道上，有不同轨道的风云卫星，通过光学和微波的手段进行观测。 在低轨道上，除上午、下午的轨道和早上的晕厥轨道外，我国还将向低倾斜轨道发射降水卫星，主要监测低纬度地区的降水。

唐世浩表示，未来风云卫星的快速发展主要包括提高对大气风场、云雨大气及其垂直结构的监测能力、提高监测精度和监测时效、增强卫星协同机动观测能力等。 (由记者付毅飞)