4月16日，距離地球407公裏的浩瀚太空中又增加了一顆閃亮的“中國星”——風雲(yun) 三號G星。這是風雲(yun) 氣象衛星家族的第20顆衛星，也是風雲(yun) 三號係列衛星發射的第6顆星作為(wei) 中國首顆低傾(qing) 角軌道降水測衛星。它的成功發射標誌著我國成為(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。

　　這顆衛星發射背後有怎樣的故事？它將為(wei) 全球天氣監測預報服務貢獻哪些中國力量？

　　解決(jue) 地麵降水監測盲區問題

　　特殊的外觀、特殊的軌道，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。

　　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對記者說，這顆衛星的上天將對目前地麵預報降水實現互補，大大提高降水預報的精度，也對人工影響天氣作業(ye) 產(chan) 生有利影響。

　　“特殊的外觀、特殊的軌道，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。

　　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。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。

　　通過主動降水雷達、微波降水遙感和紅外降水估計，風雲(yun) 三號G星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) 。

　　實現多項技術突破

　　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”？

　　“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。2015年，“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。”風雲(yun) 三號G星地麵係統總設計師穀鬆岩說。

　　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。

　　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。“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。

　　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。

　　據悉，目前我國第三代極軌氣象衛星風雲(yun) 五號的技術攻關(guan) 方向也在同步謀劃中。未來，風雲(yun) 衛星將通過不斷提升星載降水探測能力，促進我國降水探測能力及預報準確率的提高，進而為(wei) 全球應對氣候變化提供支撐。

　　車輝 王羨茹