12月11日0時11分，我國新一代靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號01星搭乘長征三號乙遙42運(yùn)載火箭，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。

風(fēng)云四號01星是我國首顆靜止軌道上三軸穩(wěn)定的定量遙感衛(wèi)星，搭載了四種探測器，代表著當(dāng)今氣象衛(wèi)星最先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國靜止軌道氣象衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)升級換代。

那么，這顆衛(wèi)星究竟強(qiáng)在哪里呢？

多“APP”協(xié)作，眼力爆表

在風(fēng)云四號之前，我國還曾發(fā)射過第一代靜止氣象衛(wèi)星——風(fēng)云二號系列。在風(fēng)云二號上，只搭載了一個儀器——多通道掃描成像輻射計(jì)，它只有5個通道。“這就相當(dāng)于一個人戴了五種顏色的眼鏡，通過不同的眼鏡可以看到不同的大氣和地物目標(biāo)特征。”風(fēng)云四號地面應(yīng)用系統(tǒng)總師張志清笑著解釋

到了風(fēng)云四號，“眼鏡”的數(shù)量增加到了14個。也就是說，風(fēng)云四號上的成像輻射計(jì)有14個通道，“相當(dāng)于多了9副眼鏡，它能看到的大氣和地物目標(biāo)更多。”張志清說。按國家衛(wèi)星氣象中心副主任、風(fēng)云四號地面應(yīng)用系統(tǒng)總指揮魏彩英的總結(jié)，風(fēng)云四號“更清、更快、更準(zhǔn)”了。

風(fēng)云四號擁有的，可不僅僅是眼力爆表的成像輻射計(jì)。它還搭載了另外三種探測器：干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀和空間天氣監(jiān)測儀。“這和以往相比都是巨大的突破。”魏彩英如此評價(jià)。

其中，靜止軌道干涉式大氣垂直探測儀在全世界都屬首例，它首次實(shí)現(xiàn)了靜止軌道大氣高精度溫度、濕度廓線探測，其觀測能力是現(xiàn)有觀測系統(tǒng)的上千倍。

而閃電成像儀則首次實(shí)現(xiàn)了我國靜止軌道閃電成像觀測，可對我國及周邊區(qū)域閃電每秒拍攝500張照片，為強(qiáng)對流天氣的監(jiān)測和跟蹤提供全新的觀測手段，提高對雷電和暴雨等災(zāi)害預(yù)警水平。

再加上空間天氣的探測精度顯著提高，通道數(shù)量和探測要素大幅增加……這些進(jìn)步，都將極大提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平，增強(qiáng)我國空間天氣監(jiān)測能力。

中央電視臺天氣預(yù)報(bào)節(jié)目主持人宋英杰曾形象地打過比方：“過去的靜止氣象衛(wèi)星只有一臺儀器，現(xiàn)在風(fēng)云四號有4臺。這就好比過去的手機(jī)只能打電話，現(xiàn)在因?yàn)楸姸郃PP的加入，就有了更豐富的功能。”

要實(shí)現(xiàn)這個目的，可真是不容易。中國氣象局副局長、風(fēng)云四號衛(wèi)星工程總指揮于新文說：“風(fēng)云四號01星突破了一個世界性的難題，解決了多個儀器同時工作所產(chǎn)生的相互干擾問題，成功將四大類載荷安裝在同一個衛(wèi)星平臺上。”

相較于其他國際先進(jìn)水平靜止氣象衛(wèi)星將成像儀器和探測儀器分置于兩顆衛(wèi)星的普遍做法，這一突破大大節(jié)省了研制成本，更重要的是，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了對大氣的多手段綜合觀測。

有一只眼睛永遠(yuǎn)凝視地球

除了載荷眾多之外，風(fēng)云四號還是我國第一顆三軸穩(wěn)定靜止氣象衛(wèi)星。也就是說，它通過自主研發(fā)的星地一體化設(shè)計(jì)，突破了靜止軌道三軸穩(wěn)定平臺的圖像導(dǎo)航配準(zhǔn)技術(shù)，圖像定位精度達(dá)到國際一流水平。

三軸穩(wěn)定有什么意義呢？

中國工程院院士許健民解釋，之前的風(fēng)云二號衛(wèi)星是一個自旋體，在旋轉(zhuǎn)當(dāng)中對地球進(jìn)行觀測。衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)一周，在360度中只有17.9度在看地球，其他時間都是空轉(zhuǎn)。這樣，衛(wèi)星的觀測能力和觀測質(zhì)量就很難提高。而三軸穩(wěn)定的風(fēng)云四號，一直凝視地球，不需要空轉(zhuǎn)。

張志清介紹，出于三軸穩(wěn)定的特性，風(fēng)云四號有一個始終面向地球的固定對地面，溫度低至零下100-200℃。而相對的，面向太陽的一邊，溫度能達(dá)到零上100-200℃。如此驚人的溫度梯度要分布在這樣一個航天器上，材料極易變形。而一旦平臺發(fā)生熱變形，那些有效載荷的儀器指向也就發(fā)生了偏移。

正因如此，在全世界范圍內(nèi)，三軸穩(wěn)定衛(wèi)星也是公認(rèn)的重大技術(shù)突破。

風(fēng)云四號衛(wèi)星是我國歷史上投資最多、研制時間最長、技術(shù)難度最大的對地遙感衛(wèi)星。從1994年提出設(shè)想到今年成功發(fā)射共歷經(jīng)22年。

未來，它將大幅度提高我國天氣預(yù)報(bào)、氣象防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化、氣候資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和空間天氣監(jiān)測預(yù)警能力，并廣泛應(yīng)用于氣象、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、能源、航空和海洋等領(lǐng)域，特別是在服務(wù)我國“一帶一路”建設(shè)等國家重大戰(zhàn)略方面發(fā)揮重要作用。