風雲四號A星是中國靜止軌道氣象衛星從第一代(風雲二號)向第二代跨越的首發星,於2016年12月11日發射,其正式交付標誌著中國靜止軌道氣象衛星觀測系統實現了更新換代。中國工程院院士許健民說,這是中國首顆靜止軌道上三軸穩定的定量遙感衛星,其掃描成像輻射計可見光通道最高空間分辨率達到500米,可每15分鐘對東半球掃描一次,最快每1分鐘生成一次區域觀測圖像;首次實現了中國靜止軌道閃電成像觀測。創下的多個第一,使它成為了中國氣象衛星界實力擔當。
一顆衛星乾兩顆衛星的活兒
這要歸功於其攜帶的四大"神器"--多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀、空間天氣儀器包。同時也離不開SAST-5000衛星平台的支持。
衛星在軌運行需要安靜、穩定的環境,而垂直探測儀器和成像觀測儀器的相互干擾,一直是國際難題。歐洲一直將兩者分別放在兩顆衛星上工作。
"中國全新研制的SAST-5000衛星平台,採用力矩補償技術、星地一體化圖像導航與配准技術和隔震系統,解決了這一難題,實現了帶有運動光學部件的多載荷同時工作。"風雲四號衛星系統總師董瑤海說。
基於該平台,各載荷實現了和諧共處,多通道掃描成像輻射計進行高時空分辨率成像觀測的同時,干涉式紅外探測儀可以對大氣進行垂直探測。相比歐洲同類衛星,風雲四號A星一顆衛星乾了兩顆衛星的活兒。
長著"千里眼",能夠"抓閃電"
"對於36000公里高的靜止軌道,500米精度意味著甚麼?相當於在幾公里之外放置幾盞燭光,任意時刻想要看哪個就能看哪個,而且看得清清楚楚。"董瑤海說,這一精度與美國新一代靜止氣象衛星GOES-R相當,比風雲二號提高了6倍。
風雲四號A星還搭載了中國首台星載閃電成像儀。它有廣角鏡頭,可盯著中國及周邊區域;它是個不休息的"攝影師",時刻準備拍攝,每秒能拍攝500張照片,準確記錄閃電的頻次和強度。同時它還能智能地把閃電事件從大量照片中挑選出來。
讓天氣預報更精確
帶著"高大上"的載荷,風雲四號A星的應用卻很接地氣。甚麼時候下雨?在哪兒下雨?它讓氣象預報員增加了不少底氣。
5月3日至7日,北方地區迎來最強沙塵。然而沙塵開始時,很多地面監測站並沒有發現這種跡象。原因是在溫帶氣旋作用下,沙塵被卷到了雲層上面。但這一切並沒有逃過風雲四號A星的眼睛。"它能夠對沙塵進行立體監測,把沙塵更加清晰地刻畫出來,從而有效識別沙塵來源,判斷其發生發展過程。"許映龍說。
記者瞭解到,風雲四號衛星已被世界氣象組織納入全球對地觀測氣象衛星序列,將為中國及亞太地區防災減災和經濟社會發展提供支撐保障。