风云四号A星是中国静止轨道气象卫星从第一代(风云二号)向第二代跨越的首发星,于2016年12月11日发射,其正式交付标志着中国静止轨道气象卫星观测系统实现了更新换代。中国工程院院士许健民说,这是中国首颗静止轨道上三轴稳定的定量遥感卫星,其扫描成像辐射计可见光通道最高空间分辨率达到500米,可每15分钟对东半球扫描一次,最快每1分钟生成一次区域观测图像;首次实现了中国静止轨道闪电成像观测。创下的多个第一,使它成为了中国气象卫星界实力担当。
一颗卫星干两颗卫星的活儿
这要归功于其携带的四大"神器"--多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪、空间天气仪器包。同时也离不开SAST-5000卫星平台的支持。
卫星在轨运行需要安静、稳定的环境,而垂直探测仪器和成像观测仪器的相互干扰,一直是国际难题。欧洲一直将两者分别放在两颗卫星上工作。
"中国全新研制的SAST-5000卫星平台,采用力矩补偿技术、星地一体化图像导航与配准技术和隔震系统,解决了这一难题,实现了带有运动光学部件的多载荷同时工作。"风云四号卫星系统总师董瑶海说。
基于该平台,各载荷实现了和谐共处,多通道扫描成像辐射计进行高时空分辨率成像观测的同时,干涉式红外探测仪可以对大气进行垂直探测。相比欧洲同类卫星,风云四号A星一颗卫星干了两颗卫星的活儿。
长着"千里眼",能够"抓闪电"
"对于36000公里高的静止轨道,500米精度意味着什么?相当于在几公里之外放置几盏烛光,任意时刻想要看哪个就能看哪个,而且看得清清楚楚。"董瑶海说,这一精度与美国新一代静止气象卫星GOES-R相当,比风云二号提高了6倍。
风云四号A星还搭载了中国首台星载闪电成像仪。它有广角镜头,可盯着中国及周边区域;它是个不休息的"摄影师",时刻准备拍摄,每秒能拍摄500张照片,准确记录闪电的频次和强度。同时它还能智能地把闪电事件从大量照片中挑选出来。
让天气预报更精确
带着"高大上"的载荷,风云四号A星的应用却很接地气。什么时候下雨?在哪儿下雨?它让气象预报员增加了不少底气。
5月3日至7日,北方地区迎来最强沙尘。然而沙尘开始时,很多地面监测站并没有发现这种迹象。原因是在温带气旋作用下,沙尘被卷到了云层上面。但这一切并没有逃过风云四号A星的眼睛。"它能够对沙尘进行立体监测,把沙尘更加清晰地刻画出来,从而有效识别沙尘来源,判断其发生发展过程。"许映龙说。
记者了解到,风云四号卫星已被世界气象组织纳入全球对地观测气象卫星序列,将为中国及亚太地区防灾减灾和经济社会发展提供支撑保障。