4月16日9時36分，我國首顆低傾(qing) 角軌道降水測量衛星——風雲(yun) 三號G星，搭乘長征四號乙運載火箭，在酒泉衛星發射中心成功發射。這是繼美國、日本聯合發射專(zhuan) 用降水測量衛星之後國際上第三顆發射的主動降水測量衛星，全球降水測量衛星家族首添“中國造”。自此，我國成為(wei) 全球唯一同時業(ye) 務運行晨昏、上午、下午和傾(qing) 斜四條近地軌道民用氣象衛星的國家。

　　中國氣象局黨(dang) 組書(shu) 記、局長陳振林表示，風雲(yun) 三號G星是第20顆風雲(yun) 氣象衛星，它的成功發射進一步完善了我國低軌氣象衛星星座組網布局，有助於(yu) 發揮我國低軌氣象衛星觀測網的整體(ti) 優(you) 勢，將顯著改善全球暴雨等災害早期預警能力。截至目前，我國共有8顆風雲(yun) 氣象衛星在軌運行，正持續為(wei) 全球126個(ge) 國家和地區提供數據產(chan) 品和服務。

　　這顆衛星有何亮點和特點？將對全球氣象觀測和服務產(chan) 生什麽(me) 影響？國家衛星氣象中心副主任、風雲(yun) 三號極軌衛星地麵係統總指揮張鵬和風雲(yun) 三號G星地麵係統總設計師穀鬆岩接受了采訪，詳細解讀風雲(yun) 三號G星技術特性、功能及創新突破。

　　國內(nei) 首顆、世界第三顆降水測量氣象衛星

　　作為(wei) 我國自主研製並達到國際先進水平的第二代極軌氣象衛星，風雲(yun) 三號係列衛星大部分屬於(yu) 近極地太陽同步軌道衛星，分布在離地球800多公裏的太空中。而風雲(yun) 三號G星的軌道高度在407公裏，屬於(yu) 非太陽同步傾(qing) 斜軌道，且不經過極地，外觀也與(yu) 其他風雲(yun) 三號衛星不同。它為(wei) 何如此特殊？

　　“特殊軌道、特殊外觀取決(jue) 於(yu) 它特殊的使命——解決(jue) 台風等災害性天氣係統強降水監測問題，為(wei) 世界提供全球中低緯地區降水三維結構信息，因此我們(men) 也稱它為(wei) ‘降水星’。”張鵬說。

　　據介紹，降水是水循環的重要組成部分，在氣候變化背景下，氣象災害頻發，對降水係統瞬時結構和全球分布特征的認識，成為(wei) 人們(men) 防災減災、理解全球氣候變化的重要內(nei) 容。

　　目前，我國已建成比較完備的地麵監測網，其中地麵降水雷達在監測降水三維信息方麵發揮了巨大作用，但它在廣袤海域或地形複雜等地區存在監測盲區。而衛星在監測這些區域方麵具有特殊優(you) 勢，那麽(me) 如何將降水雷達搬到衛星上，實現強強聯合？張鵬表示，研製風雲(yun) 三號G星的目的就在於(yu) 此，在太空中實現對降水結構的三維滴譜探測，地空天協同，解決(jue) 地麵降水監測盲區的問題。

　　風雲(yun) 三號G星上配置有雙頻降水測量雷達、微波成像儀(yi) 、中分辨率光譜成像儀(yi) 、全球導航衛星掩星探測儀(yi) 4個(ge) 業(ye) 務載荷和高精度定標器、短波紅外偏振多角度成像儀(yi) 兩(liang) 個(ge) 試驗載荷。通過主動降水雷達、微波降水遙感和紅外降水估計，可以提供降水結構的三維立體(ti) 監測信息，這對於(yu) 我國強降水監測預報預警、降水機理研究和支撐人工影響天氣業(ye) 務開展，具有非常重要的意義(yi) 。

　　此外，張鵬表示，風雲(yun) 三號G星是中國發射的國內(nei) 首顆、國際第三顆降水測量氣象衛星，它將進一步發揮低軌氣象衛星完備觀測網的整體(ti) 優(you) 勢，在氣象災害監測領域向世界貢獻中國智慧和風雲(yun) 方案。

　　十餘(yu) 年磨礪，實現多項國內(nei) 首次

　　時間回撥至十七年前，2006年，第二代極軌氣象衛星的首發星風雲(yun) 三號A星正處於(yu) 後期工程研製階段，發射指日可待。當時氣象衛星科技工作者就已在謀劃：“實現升級換代後，未來極軌衛星的技術攻關(guan) 將指向何方？”

　　彼時，利用氣象衛星對地麵降水進行主動立體(ti) 監測是氣象業(ye) 務中的迫切需求，但這對航天工業(ye) 研製要求非常高，難題擺在了氣象和航天工作者麵前。“最終，在大氣科學發展需求、氣象業(ye) 務發展需求和航天科技進步需求等三方需求牽引下，我們(men) 共同確定了風雲(yun) 三號降水星的研製任務。”張鵬說。

　　鎖定目標後，承擔這一重大工程任務的氣象和航天工作者便開始緊鑼密鼓地部署推動。2010年，突破衛星載荷原理樣機技術；2014年，完成衛星使用要求確定；2015年，研製方案通過專(zhuan) 家評審，隨後降水星正式納入風雲(yun) 三號工程建設；2018年，天地一體(ti) 化5大係統研製工作正式啟動……“就在上個(ge) 月，我們(men) 完成了衛星發射前整個(ge) 地麵係統的聯調聯試工作，這標誌著地麵係統準備好，具備了接收處理降水星資料的能力。”穀鬆岩說。

　　如今，位於(yu) 非太陽同步軌道上的風雲(yun) 三號G星，在407公裏的太空中自由翱翔，兩(liang) 個(ge) 太陽能板如同它的翅膀，使其能遊刃有餘(yu) 地持續獲取太陽能量。穀鬆岩表示，太陽同步軌道衛星隻有一個(ge) 太陽能板，因為(wei) 它與(yu) 太陽的夾角始終不變，因此可以持續獲取太陽能量，而降水星與(yu) 太陽的夾角是變化的，當太陽能板與(yu) 太陽間的夾角小於(yu) 某個(ge) 角度時，它就不能獲取足夠能量，需要通過掉頭利用另一側(ce) 的太陽能板繼續獲取太陽能量。而此前，如何解決(jue) 衛星跟蹤太陽方向的問題讓研製人員很是頭疼，如今已全部在降水星上徹底解決(jue) 。

　　此外，降水星運行時並不經過南北極，無法借用南北極的衛星接收站的數據中轉功能，如果僅(jin) 靠國內(nei) 衛星地麵站來接收降水星的監測資料，可能需要16個(ge) 小時才能完成數據同步，這根本無法滿足降水天氣應用的時效需求。怎麽(me) 辦？又一難題擺在眼前。

　　“最後，我們(men) 通過中繼技術實現了數據傳(chuan) 輸，將數據獲取時間從(cong) 16小時壓縮到3小時內(nei) ，這也是民用衛星首次使用中繼技術開展業(ye) 務數據傳(chuan) 輸。”穀鬆岩解釋，當降水星飛過中繼衛星時，把觀測數據及時上傳(chuan) 至中繼衛星，中繼衛星再將數據傳(chuan) 到地麵站，這相當於(yu) 把南北極衛星接收站放到了天上的中繼衛星上，從(cong) 而使數據獲取時效達到預期效果。

　　“我們(men) 還將福建、上海、海南等地的省級遙感衛星地麵站納入國家級站網布局，掃除海上、山區等部分地區地基觀測的盲區，以最快速度實現降水星的監測資料對我國沿海等地區降水產(chan) 品製作的支持。”穀鬆岩說。

　　國內(nei) 首次實現星載主被動微波聯合測量降水係統三維結構、首次實現星載被動微波輻射計成像和探測一體(ti) 化設計、首次生成風雲(yun) 三號被動微波多星融合綜合數據集……一項項技術突破的背後，其實也是中國航天工業(ye) 研製能力穩步提升的寫(xie) 照。今年8月，我國還將發射風雲(yun) 三號F星，後續風雲(yun) 三號H星、I星、J星也在緊鑼密鼓布置中，預計到2026年前後，風雲(yun) 三號將形成由兩(liang) 顆降水星(風三G星和I星)和5顆業(ye) 務極軌氣象衛星(風三D星、E星、F星、H星、J星)組成的星座體(ti) 係，屆時風雲(yun) 三號氣象衛星將形成星座體(ti) 係下主被動微波聯合探測降水業(ye) 務能力。張鵬說：“我們(men) 不光要用好現在的衛星，同時還要規劃好未來一代衛星，真正起到承先啟後的作用。”

　　(本報北京4月16日電 本報記者 袁於(yu) 飛 本報通訊員 段盛林)