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1977年11月,我国第一代极轨气象卫星正式命名为风云一号,从此开启了风云纪元。随着1988年我国第一颗气象卫星——风云一号A星成功发射,截至目前,我国已成功发射17颗风云气象卫星,7颗卫星在轨运行,广泛应用于生态文明建设、防灾减灾、应对气候变化等重要领域,实现了气象卫星事业从无到有、从小到大、从弱到强的跨越。

  中央气象台的预报员们正通过风云卫星云图制作天气预报。 经济日报-中国经济网记者 郭静原摄

1988年9月7日,凌晨4时30分,在航天和气象工作者付出近20年的努力后,中国第一颗气象卫星——风云一号A星成功发射,第一次通过自主拍摄的卫星云图回传地球。如今,来自中国气象卫星的图像和数据已成为90多个国家和地区,国内近100个行业、2600多家用户信赖的选择。

埋头苦干 卫星一飞冲天

我国是一个自然灾害多发国家,台风肆虐、干旱横行、强寒潮频发,自然灾害给经济社会发展设置了一道又一道障碍。

当年世界上拥有气象卫星的国家只有苏联和美国。我国预报员虽能接收国外气象卫星云图,但只是单纯的“黑白图像”,无法挖掘原始数据、反演各种气象要素,应用受到极大限制,气象卫星的研发迫在眉睫。

1977年11月,在气象卫星工程第一次大总体方案论证会上,确定了气象卫星工程代号为“七一一”,并将我国第一代极轨气象卫星命名为风云一号,正式开启风云纪元。

“上世纪八九十年代,一间不到8平方米的红砖厂房,刚够放风云一号和风云二号两颗卫星。”风云二号H星指挥汤红涛向记者“诉苦”,与现在“机场式安检”、智能化运作不同,那时卫星厂房内铺的是被磨平的水泥地,没有通风系统,没有防静电措施……由于缺乏经验,设备工装跟不上卫星研制需要,费时费力。

要克服简陋造星环境带来的各种困难,靠的都是埋头苦干。在风云一号卫星应用系统总设计师范天锡脑海中,建站时的场面历历在目:“地下电缆、电话线都是从其他单位要来的;排水沟是大家齐心协力挖出来的,一米粗的管子,也是我们自己用汽车、马车拉过来的……”

1988年9月7日上午,卫星发射升空3小时后,在世界气象组织二区协第九届会议上,时任世界气象组织主席、中国气象局局长邹竞蒙手举一张卫星云图,向与会代表宣布,它是由中国第一颗气象卫星——风云一号A星提供的首图,“我们欢迎各国,特别是亚洲区协成员接收、使用中国气象卫星资料,并且在今后发展气象卫星事业中与各国进行友好合作”。

这样一张太阳刚刚从地平线升起的云图照片,表明我国跨入了世界上少数几个有能力自己研制、发射和运行气象卫星的国家行列,有了同时从地面和太空两方面观测大气的能力。

 

1990年9月3日,技术人员在国家卫星气象中心计算机房进行风云卫星云图图像处理。(资料图片) 

组网观测 “慧眼”辨识风云

“没有气象卫星时,人们要观测灾害性天气系统,特别是像台风这样尺度比较大的天气系统,可以说是非常困难。从气象观测的角度,对于在海洋、高原荒漠等人类活动很少的地方,气象卫星基本上是唯一的观测手段。”国家卫星气象中心风云四号地面应用系统总设计师张志清说。

上世纪90年代,风云卫星研制进入快车道。1999年5月10日,风云一号C星成功发射,在轨稳定运行达7年之久,超期服役5年。该星结束了我国气象卫星研制历史上屡遭挫折的时代,开启了我国长寿命、高可靠性卫星运行时代,突破了多项关键技术,翻开了我国气象卫星事业的新篇章。

2004年10月24日,我国静止轨道气象卫星风云二号传来喜讯——风云二号C星成功定点,成为当时国内应用最为广泛的业务卫星,世界气象组织将其列为全球气象卫星观测网络的重要业务卫星之一。

2008年5月27日,我国自行研制的第二代极轨气象卫星首颗星——风云三号A星,携带11个先进的有效载荷成功发射,实现对地球全境的全球、三维、全天候、多谱段综合观测。

2018年5月1日,我国新一代静止轨道气象卫星风云四号A星正式投入业务运行,中国以及亚太地区用户可接收包括大气、云、沙尘、降水、辐射、闪电等23种数据产品……

如今,风云卫星共有7星在天。4颗静止轨道气象卫星在轨运行使用,形成“多星在轨、互为备份、统筹运行、适时加密”的业务格局;3颗极轨气象卫星在轨运行使用,形成上、下午星组网观测,可对全球和区域范围内的极端天气、气候和环境事件开展及时高效观测。

“风云气象卫星已广泛应用于生态文明建设、防灾减灾、应对气候变化等重要领域。”国家卫星气象中心主任杨军表示,气象卫星资料和产品在台风、暴雨、大雾、沙尘暴等多种灾害监测预警中发挥了重要作用。

 

风云二号团队质量检验人员在现场防控风险。(资料图片) 

全球合作 释放应用潜能

“感谢中国为推动区域气象合作、提高发展中国家防灾减灾能力作出的重要贡献。”

“中国气象援非项目取得巨大成功,其捐赠的风云卫星数据接收和处理系统显著提升了纳米比亚气象部门对热带气旋等天气的监测预报预警能力和农业生产服务能力。”

6月3日,在瑞士日内瓦举行的第十八次世界气象大会上,世界气象组织官员和一些国家气象组织代表对中国气象科技服务国际社会给予高度评价。

“气象卫星发展过程中拥有的极好条件就是,它在世界范围内的交流非常广泛,我们不能固步自封,在积极向他国学习、吸取人家的经验教训的同时,也要把我们好的东西对外开放,为他国提供服务。”风云二号工程总设计师、年已九旬的中科院院士孙家栋说道。

当前,风云系列气象卫星达到国外同类卫星的先进水平,大大缩小了与发达国家在气象卫星等高技术领域的差距,被世界气象组织列入国际气象业务卫星序列,成为全球综合地球观测系统的重要成员,同时是国际灾害宪章机制的值班卫星。

风云气象卫星数据也已经成为全球数值预报模式系统的重要来源,应用服务潜力逐步释放。截至今年6月中旬,使用风云卫星数据的国家和地区数量已增加至98个,确定了我国地球观测领域的国际地位,增强了在相关国际活动中的话语权。

一方求助,及时响应。我国还建立了风云气象卫星国际用户防灾减灾应急保障机制,可以根据“一带一路”沿线国家和地区的防灾减灾需求,为其启动应急加密观测,并能以良好的观测视角和定制化的高频次区域观测,提供台风、暴雨、沙尘暴等灾害监测预报,为各国气象防灾减灾救灾、生态保障作出重要贡献。

“风云气象卫星服务‘一带一路’工作成为促进共同发展的合作共赢之路,也是增进理解信任、加强全方位交流的和平友谊之路。我们将按照步步为营、逐步推进的原则,更好地服务‘一带一路’沿线国家。”杨军说。(经济日报-中国经济网记者 郭静原)

  【建设者说】

“风云卫星”凝聚千万人汗水

国家卫星气象中心主任 杨军

从青年到中年,从普通技术人员到国家卫星气象中心主任,30年如一日。可以说,我个人的人生历程,与我国气象卫星的发展紧紧联系在一起。

1988年9月7日,太原卫星发射中心,我国第一颗风云系列气象卫星风云一号A星在长征四号甲火箭的托举下一飞冲天。

然而不久后,在国家卫星气象中心的云图接收与处理工作室里,大家失望地看到:卫星姿态发生了故障,云图正慢慢变得偏斜,最后只留下地球的一道弧线——风云一号A星升空仅39天,便结束了短暂的“生命”。

紧随其后的风云一号B星同样留下遗憾。由于经验不足,卫星的计算机电路芯片受空间高能粒子轰击,产生单粒子翻转问题,引发计算机工作失常,风云一号B星也只正常运行了156天。虽然我们成功地将卫星送上太空,但要想让风云卫星长期稳定在轨运行,还需要经过一个反复试验的过程。显而易见,这么短寿命的卫星是无法为百姓提供服务的。

那段时间,接二连三的事故让风云卫星研制陷入低迷。后来研制风云二号遭受的挫折似乎更大。风云二号第一颗星还没来得及发射,就由于燃料泄漏原因在基地爆炸了。第二颗星在1997年发射后只工作了8个月就出现故障,第三颗星经过改进仍然只间断工作了1年半。

面对这些堆叠在一起的“不尽如人意”,大伙儿的情绪非常低落,对于是否还要继续坚持走“自己造卫星”的道路,质疑声不绝于耳。“气象卫星是不是不该搞了?”有人认为直接使用或购买国外的卫星算了。当时有一种说法,造飞机不如买飞机,买飞机不如租飞机。但那时,原国家气象局局长邹竞蒙力排众议,在会上极力排除这些杂音,坚持倡导自主研制。

在哪里跌倒,就从哪里爬起来。前期试验卫星尽管出现挫折和失败,但形成了人才队伍,突破了关键技术,积累了宝贵经验。研制卫星过程中有曲折是必然的,既然最主要的是解决卫星高可靠和长寿命的关键问题,使其从一个实验卫星变为业务卫星,那我们就朝着这个难题不断攻关。

终于,风云一号C星成了一颗“扬眉吐气”星,是我国真正意义上的第一颗业务气象卫星。如果当时众人没有坚持自主创新,按照保守的思路去发展,那我们不可能有风云卫星的今天。

风云气象卫星的成功研制是航天人和气象人共同奋斗、团结协作的生动案例。我们是地面系统的建设单位,每一颗卫星的发射,工作量其实跟航天部门一样,非常紧张。气象部门的工作贯穿了卫星全生命周期,从用户提出需求,前期联合航天部门一起设计研发卫星可以搭载什么样的观测仪器,到紧盯卫星升空后是否偏离轨道,以及后期卫星投入应用后,收集来的数据如何处理才能更好地发挥作用等。

我们许多同事为了把卫星搞出来、应用好,没日没夜地工作。研制第二代极轨气象卫星风云三号时,由于是一个全新的卫星,地面系统比以往更复杂。我们组织单位几十名科技人员集中到一个地方,几十天封闭式连续作战,攻克关键技术,根本没有周末可言。有些同志连家里的老人孩子都顾不上,现在回想起来,都觉得很感动。

气象卫星事业从来不是一两个人的功劳,而是一群不计名利、无私奉献的一线工作者们辛苦打拼换来的成果。我不过是气象卫星这项大工程里的一颗螺丝钉,我的身后还有千千万万颗螺丝钉,一辈子都致力于把风云卫星从无到有、从弱到强地发展起来。

(责任编辑:刘江)


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