裴丹婷 廖廣川

氣象衛(wèi)星是世界上應(yīng)用最廣泛的衛(wèi)星之一， 它觀測范圍廣，次數(shù)多，時效快，數(shù)據(jù)質(zhì)量高，不受自然條件和地域條件限制，所提供的氣象信息已廣泛應(yīng)用于日常氣象業(yè)務(wù)、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、大氣科學(xué)、海洋學(xué)和水文學(xué)的研究，對于人們生產(chǎn)生活有著很大的幫助。

中國從20世紀(jì)60年代提出要搞衛(wèi)星研究到如今風(fēng)云系列衛(wèi)星享譽國際，經(jīng)歷了一個由探索學(xué)習(xí)到自主創(chuàng)新的艱難歷程。風(fēng)云衛(wèi)星是一個代表，它的發(fā)展可以說是我國改革開放發(fā)展的一個縮影。通過30年中國人堅持不懈地奮斗和自主創(chuàng)新，氣象衛(wèi)星已成為現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)和國民經(jīng)濟建設(shè)中必不可少的科技支撐。

從1969年周恩來總理提出要搞我們自己的氣象衛(wèi)星，到如今17顆風(fēng)云系列衛(wèi)星成功發(fā)射，8顆穩(wěn)定在軌運行，成為世界上在軌運行氣象衛(wèi)星數(shù)量最多的國家之一，成為世界氣象組織全球氣象衛(wèi)星觀測網(wǎng)絡(luò)的重要成員。

50年來，在黨和政府的親切關(guān)懷下，在國家各個部門的支持下，氣象人和航天人攜手并肩，從無到有，從弱到強，建立起中國自己的風(fēng)云氣象衛(wèi)星觀測體系，取得了舉世矚目的成就，為氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、航空、航海和環(huán)境保護等眾多領(lǐng)域提供了大量的科技支撐。今日科協(xié)邀請國家衛(wèi)星氣象中心主任楊軍帶你認(rèn)識風(fēng)云氣象衛(wèi)星。

風(fēng)云氣象衛(wèi)星創(chuàng)新探索的三個階段

1988年，楊軍從中國氣象科學(xué)研究院大氣探測專業(yè)畢業(yè)，隨后被分配到國家衛(wèi)星氣象中心工作。在衛(wèi)星氣象中心工作的三十多年里，楊軍見證了中國風(fēng)云氣象衛(wèi)星從無到有；從第一代到第二代；從低軌到高軌的一系列突破，可以說是整個風(fēng)云衛(wèi)星發(fā)展歷程的見證者。

氣象衛(wèi)星工程是國家確立的項目，由周恩來總理在1969年提出建設(shè)規(guī)劃，1971年7月正式立項。早期，中國的氣象衛(wèi)星事業(yè)經(jīng)歷了一個艱難的探索。那時候我們國家無論是綜合國力，還是科技積累，都是比較薄弱的。因此一些不懂的技術(shù)，需要去掌握；不認(rèn)識的科學(xué)問題，需要去探索，而這一探索就是數(shù)十年的時間。1988年，風(fēng)云一號A星成功發(fā)射，這時候距周總理提出來要搞衛(wèi)星、要搞氣象衛(wèi)星，已經(jīng)快20年了。這是一個比較艱苦、比較漫長的時間，是一個早期探索階段。

“當(dāng)時我們希望氣象衛(wèi)星在氣象預(yù)報、防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮作用。能夠把氣象衛(wèi)星搞出來，打上去，是很不容易的一件事情。讓氣象衛(wèi)星在天上穩(wěn)定運行，能夠用起來，是更困難的一件事情。”楊軍說，所以氣象衛(wèi)星研究的第二個階段叫反復(fù)試驗，就是要把一個試驗衛(wèi)星變成業(yè)務(wù)衛(wèi)星。

雖然我們成功的將衛(wèi)星送上了太空，但要想讓風(fēng)云衛(wèi)星長期穩(wěn)定在軌運行，還需要經(jīng)過一個反復(fù)試驗的過程。當(dāng)時，第一顆衛(wèi)星只工作了39天。接著上去的第二顆衛(wèi)星也只工作了156天。“顯而易見，這么短壽命的衛(wèi)星，是無法提供實用的。后來我們研制風(fēng)云二號遭到了更大的挫折，它的第一顆星甚至還沒來得及發(fā)射，就在基地爆炸了?！睏钴娀貞浾f。

后來，風(fēng)云二號A星和B星相繼發(fā)射成功，但由于某些技術(shù)故障沒能實現(xiàn)全壽命業(yè)務(wù)化運行?！霸谶@個階段中，我們最主要是解決了衛(wèi)星高可靠和長壽命的關(guān)鍵問題，使其從一個實驗衛(wèi)星變?yōu)闃I(yè)務(wù)衛(wèi)星?！睏钴娬f，而這個反復(fù)試驗的階段，大概持續(xù)了十年，甚至更多一點。

1999年，我國成功發(fā)射了風(fēng)云一號C星，這是我國真正意義上的第一顆業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星。它解決了可靠性問題，最終在軌工作六年半，為國家的氣象預(yù)報，防災(zāi)減災(zāi)做出了突破性的貢獻(xiàn)。

至此以后，我國的氣象衛(wèi)星顆顆成功，顆顆得到應(yīng)用。這是一個非常了不起的成績，我國的氣象衛(wèi)星應(yīng)用從此進(jìn)入到了業(yè)務(wù)化應(yīng)用的新階段。進(jìn)入到一個把風(fēng)云氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)用好，進(jìn)行定量化應(yīng)用研究，服務(wù)國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的新階段。

“從早期探索、到反復(fù)試驗、再到優(yōu)化應(yīng)用，在這樣一個過程中，我們的氣象衛(wèi)星和應(yīng)用水平不斷提升。從過去我們不懂到逐步掌握，再到如今可以和國外的先進(jìn)水平比肩，甚至在某些技術(shù)，某些領(lǐng)域開始領(lǐng)先世界。所以總體來講，我們?yōu)槿驓庀筇旎^測提供了很重要的支撐，是世界氣象組織非常重要的成員?！睏钴娬f道。

風(fēng)云三號D星和風(fēng)云四號A星

近年來，我國在氣象衛(wèi)星研制和應(yīng)用上不斷取得突破，相繼發(fā)射了風(fēng)云四號A星和風(fēng)云三號D星，而它們也是我國風(fēng)云氣象衛(wèi)星的最新代表。

風(fēng)云三號D星是風(fēng)云三號系列，也就是第二代極地軌道氣象衛(wèi)星的第四顆星。這顆星是目前極地軌道氣象衛(wèi)星里性能最高的一顆衛(wèi)星。除了對以前的儀器進(jìn)行改進(jìn)之外，它還搭載了一些新的儀器，都是達(dá)到國際水平的儀器。比如高光譜紅外探測器，它是我國目前為止光譜通道最多的儀器，能夠進(jìn)一步提高我們對溫度垂直廓線的探測精度，而這又是數(shù)字天氣預(yù)報最重要的一個數(shù)據(jù)來源。

風(fēng)云四號A星是我國新一代靜止氣象衛(wèi)星的首發(fā)星。衛(wèi)星整星研制達(dá)到國際先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國靜止軌道氣象衛(wèi)星從“并跑”開始向“領(lǐng)跑”跨越。該星具備高時間分辨率、高空間分辨率、高定位精度、高輻射精度、高光譜精度，填補了3項國際空白，實現(xiàn)了全球首次靜止軌道干涉式高光譜大氣探測；全球首次多通道掃描輻射計、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀共平臺裝載，全天時工作；以及全球首次靜止軌道微波探測驗證。

這兩顆衛(wèi)星在未來，無論是氣象，還是其他一些領(lǐng)域，包括在科學(xué)上都會發(fā)揮重要的作用，有著重要的應(yīng)用價值。

并跑到領(lǐng)跑再到脫穎而出要付出更大努力

盡管風(fēng)云衛(wèi)星取得了不起的成就，在國際上也已經(jīng)達(dá)到了比較先進(jìn)的水平，但是距離真正領(lǐng)先，還有許多路要走?？梢哉f我們現(xiàn)在是在并跑，從過去跟著人家跑，到現(xiàn)在站在了第一梯隊里邊。但要想進(jìn)一步脫穎而出，還要付出更大的努力。

從目前風(fēng)云衛(wèi)星的發(fā)展趨勢來看，國家進(jìn)入了新時代，社會經(jīng)濟的發(fā)展，以及國家重大發(fā)展戰(zhàn)略的提出，都給風(fēng)云系列衛(wèi)星的研發(fā)提出了更高要求，這既是機遇，也是挑戰(zhàn)。

過去我們發(fā)展氣象衛(wèi)星，重點還是解決這個防災(zāi)減災(zāi)的問題，我們叫它避害。但是在新時代，我們就更多的要強調(diào)驅(qū)利，就是怎么服務(wù)于國家的生態(tài)文明建設(shè)的問題。要實現(xiàn)綠色發(fā)展，需要一系列科學(xué)觀測數(shù)據(jù)。氣象衛(wèi)星作為一個非常重要的數(shù)據(jù)來源，通過它觀測到的數(shù)據(jù)，在綠色發(fā)展中，最終能發(fā)揮什么作用，要有新的理念支撐。

在過去我們主要關(guān)注我們自己的使用，那么現(xiàn)在關(guān)注自己的同時，要更多的去關(guān)注一些周邊國家和全球用戶。因為中國現(xiàn)在發(fā)展到這樣一個階段，作為一個負(fù)責(zé)任的大國，還得想到在國際上我們要有中國的聲音，要有中國的力量。那么這些方面怎么體現(xiàn)，最好有中國的服務(wù)，你要給大家做好服務(wù)。那么這樣一種新的要求，也給我們衛(wèi)星的發(fā)展提出了一些新的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)既有技術(shù)上的，也有理念上的。

在新時代，風(fēng)雨氣象衛(wèi)星還有很大的發(fā)展空間，還會起到更重要的作用。這些挑戰(zhàn)需要我們，以及后邊的人，以更大的努力去解決問題和困難，實現(xiàn)目標(biāo)。

實干創(chuàng)新 成就今日風(fēng)云衛(wèi)星事業(yè)

風(fēng)云氣象衛(wèi)星的成功研制是航天人和氣象人共同努力，共同奮斗，團結(jié)協(xié)作的生動案例。在這一過程，有很多情景讓楊軍印象深刻，很多精神傳承至今。

楊軍說：“我們是地面系統(tǒng)的建設(shè)單位，每一顆衛(wèi)星的發(fā)射，特別是發(fā)射前的一些準(zhǔn)備，其實跟航天部門一樣，也是非常緊張的。每一顆星的發(fā)射我現(xiàn)在回憶起來，都有很多令人激動和難忘的情景。”

當(dāng)時很多人為了把衛(wèi)星搞出來，應(yīng)用好。可以說是沒日沒夜的干?！把兄频诙l(wèi)星風(fēng)云三號時，由于是一個全新的衛(wèi)星，地面系統(tǒng)非常復(fù)雜，而國家投資也比較大。我們?yōu)榱税岩恍╆P(guān)鍵技術(shù)搞出來，就組織單位的科技人員，幾十個人集中在一個地方，多天封閉性的連續(xù)作戰(zhàn)，有些同志家里老人孩子都顧不上，現(xiàn)在想起來，都覺得很感動?！睏钴娀貞浀馈?/p>

一些專家，為了我們國家的氣象衛(wèi)星能夠研制成功，那種在科學(xué)上求真，在技術(shù)上一直要鉆研到底的精神是令人敬畏的?！八麄冇幸环N愛國之心，就是咱們講的拳拳赤子之身，體現(xiàn)在他們的工作作風(fēng)和工作態(tài)度上?！睏钴娬f道。

你要說一定有什么精神，我覺得就是實干精神。風(fēng)云氣象衛(wèi)星特別能體現(xiàn)這一點，大家真正埋頭在里，不計名利，不計得失，把風(fēng)云衛(wèi)星從無到有，從弱到強的發(fā)展起來。

第二個就是一種創(chuàng)新，敢為人先。

我們的衛(wèi)星，六七十年代開始起步，七八十年代底子薄，那時候國際上衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)展得日新月異，美歐全球領(lǐng)先。90年代遭遇失敗的時候，當(dāng)時就有一些雜音，氣象衛(wèi)星是不是不搞了？甚至有人認(rèn)為干脆就使用或購買國外的衛(wèi)星算了。當(dāng)時有一種說法就是，造飛機不如買飛機，買飛機不如租飛機。如果我們沒有堅持獨立自主和自主創(chuàng)新的精神，也按照這種保守的思路去發(fā)展，那我們不可能有風(fēng)云衛(wèi)星的今天。”楊軍說。

未來規(guī)劃

在談及風(fēng)云衛(wèi)星的未來發(fā)展，楊軍表示，“目前國家針對風(fēng)云衛(wèi)星有兩個計劃，一個是國務(wù)院批準(zhǔn)的《2011到2020我國氣象衛(wèi)星及發(fā)展規(guī)劃》，以及在這個基礎(chǔ)上，提出的我國民用空間基礎(chǔ)設(shè)施2015到2025的計劃，就是我們講的空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃?！?/p>

從這個規(guī)劃里可以了解到，在未來，一直到2025年，我們國家還有九顆氣象衛(wèi)星需要發(fā)射。這樣一個發(fā)射密度是非常高的，差不多不到一年就有一顆新的氣象衛(wèi)星即將升空。

“這一方面體現(xiàn)了我國對氣象衛(wèi)星發(fā)展的重視，另一方面也說明現(xiàn)在無論是在國內(nèi)還是國際上，對風(fēng)云氣象衛(wèi)星都有著非常高的應(yīng)用需求。所以我們相信，通過這兩個規(guī)劃的實施，到2025年，我國的氣象衛(wèi)星整體水平還會上一個臺階?！睏钴娬f。