中國首臺地球靜止軌道閃電成像儀成功在軌

2016年12月11日，“風(fēng)云四號”氣象衛(wèi)星成功發(fā)射，星上裝載了由北京空間機(jī)電研究所負(fù)責(zé)研制的中國首臺地球靜止軌道閃電成像儀，它填補(bǔ)了我國在空基閃電探測方面的空白。

雷電災(zāi)害是聯(lián)合國公布的 10種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，現(xiàn)在我國每年因雷擊以及雷擊負(fù)效應(yīng)造成的人員傷亡高達(dá)3 000～4 000人，財(cái)產(chǎn)損失在50～100億元人民幣。

由于地面閃電探測系統(tǒng)作用范圍小、站點(diǎn)布置少、站點(diǎn)不連續(xù)等原因，地基閃電探測網(wǎng)在閃電探測、監(jiān)測，強(qiáng)對流天氣預(yù)警、預(yù)報(bào)和跟蹤等方面作用較小，無法有效進(jìn)行全國范圍，尤其是海洋等地方的閃電探測與預(yù)報(bào)。

“風(fēng)云四號”氣象衛(wèi)星上裝載的閃電成像儀是一雙“敏銳”的眼睛，每秒可探測500張閃電圖，實(shí)現(xiàn)中國及周邊區(qū)域24h不間斷的閃電實(shí)時(shí)探測功能，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)3 500km×5 000km區(qū)域內(nèi)閃電探測與監(jiān)測；有了它，我們能夠?qū)崿F(xiàn)對雷電、強(qiáng)對流天氣的實(shí)時(shí)監(jiān)測；將閃電探測結(jié)果與云圖疊加起來，可以實(shí)現(xiàn)對閃電災(zāi)害、強(qiáng)對流天氣的短時(shí)、實(shí)時(shí)預(yù)警預(yù)報(bào)，降低雷電、強(qiáng)對流天氣對我國航空、航天、航海、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、建筑、電力、通信等方面的危害，尤其是在航空航線、海洋航線等全程閃電與風(fēng)暴的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)等方面能力突出。

閃電成像儀上配備了四種先進(jìn)技術(shù)。首先，采用超窄帶濾光片，將能量強(qiáng)大的陽光背景擋住，只允許閃電光譜進(jìn)入；采用主被動(dòng)溫控措施，保證超窄帶濾光片在990℃～–90℃環(huán)境中溫暖如春；采用國內(nèi)自主研制的高幀率大動(dòng)態(tài)高靈敏度探測器，使得閃電成像儀具備超強(qiáng)視力，看得見黑夜中的細(xì)發(fā)、看得清強(qiáng)光中的秋毫，能夠適應(yīng)8 000倍的亮度變化；利用在軌高速實(shí)時(shí)事件處理器，在2ms時(shí)間內(nèi)完成10.08G數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)完成陽光背景評估與去除，將閃電信號探測出來，同時(shí)在2ms時(shí)間內(nèi)完成所有結(jié)果的強(qiáng)弱排序，保留最強(qiáng)的120個(gè)閃電信號，編碼發(fā)送至地面。

太空中的閃電探測，尤其是靜止軌道閃電探測，具有24h不間斷、覆蓋范圍大、無死角、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)，是世界上有研制能力國家優(yōu)先采用的閃電探測方式。

“風(fēng)云四號”閃電成像儀成功在軌代表著我國閃電探測的更新?lián)Q代，是一次大的超越，將對氣象災(zāi)害的防御發(fā)揮重要作用。