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“风云”半世纪再回眸 “从零追赶”到“部分领跑”的启示

作者:广州蒂朵助孕网时间:2020-11-10 09:48:03热度:19805
零距离“风云”半世纪再回眸——“从零追赶”到“部分领跑”的启示半个世纪前的气象预报员很难想象,今天的中国,广袤土地上空任何一块区域云的图像,可以“想看就看”——

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  “风云”半世纪再回眸

  ——“从零追赶”到“部分领跑”的启示

  半个世纪前的气象预报员很难想象,今天的中国,广袤土地上空任何一块区域云的图像,可以“想看就看”——

  距离地球800公里和3.6万公里的太空中,7颗风云卫星俯瞰全球风云;北到北极圈内,南到南极大陆,都有海量卫星数据在接收、处理和分发;每隔5分钟,就有一张新的中国区域云图回传,从卫星镜头到预报员手机屏幕,只要不到10分钟的时间……

  “气象卫星应如自来水般长期供应!”来自“共和国勋章”获得者、风云二号气象卫星工程总设计师孙家栋的这个描绘,已经从梦想照进现实。

  在中国气象局近日举行的风云气象卫星事业50周年媒体通气会上,国家卫星气象中心主任、风云气象卫星工程总设计师杨军说,在中国风云卫星50年的发展历程中,依靠一代代科学家不断探索、攻艰克难,“从零开始”的风云卫星,以“小步快跑”的方式,实现从“跟跑”到“局部领跑”的跨越。

  据他透露,2016年发射的我国第二代静止气象卫星风云四号A星,对我国区域可实现每5分钟一次的观测覆盖,最高分辨率从1.25公里提高到500米,并且在全球首次实现静止轨道大气高光谱垂直探测,综合探测水平国际领先;2017年发射的风云三号D卫星,搭载有世界上首台能获取全球250米分辨率红外分裂窗区资料的成像仪器,可以每日无缝隙获取全球250米分辨率红外图像。

  “这种‘独步天下’的能力,为全球生态环境、灾害监测和气候评估提供中国观测方案。风云卫星在体系上非常完整,可以说,其他国家拥有的探测能力我们都有,我们所有的,他们有些没有。”杨军说。

  起步接连失利,“风云”笼罩阴霾

  在50年前的中国,工业基础薄弱、设备简陋、技术落后,别说造自己的气象卫星、用自己的气象卫星,很多科研技术人员连什么是气象卫星、气象卫星有何作用都不知道。

  “从零起步到底有多难?”杨军有这样一个说法:风云卫星建设发展50年的过程,每一个航天可能出的问题,我们一个没落,都遇到过。但失败是成功之母,吃一堑长一智。

  据他介绍,风云一号极地轨道气象卫星发射成功,科研人员拿到第一张成图时,时任中国气象局局长邹竞蒙正在主持国际会议,会上他把第一张图,给在座的国内外专家“秀”了一下,全场掌声雷动——中国成为拥有气象卫星的国家,这一事实震惊了全世界。

  然而,由于姿态控制问题,第一颗风云卫星只工作了39天,便消失在茫茫太空。之后的研制之路,也并非一帆风顺。

  据风云四号卫星系统总设计师董瑶海回忆:1990年,风云一号B星发射,10多天后卫星出现异常,只工作了158天便宣告失效。1994年,风云二号01星在发射前测试过程中发生意外。1997年,风云二号A星发射成功,但运行几个月后便出现故障,最终还是没有实现业务化。

  起步的接连失利,让“风云”卫星事业笼罩了一层阴霾。

  董瑶海说,卫星成功上天业务化运行后,第一个需要破解的问题,就是可靠性和使用寿命。经过三代人的艰苦努力、重点攻关,解决了影响卫星长寿命运行的技术问题。

  直到世纪之交,“风云”的阴霾才最终散去。1999年和2002年,我国成功发射了风云一号C、D业务星,卫星在轨运行寿命分别达到6年5个月和10年,大大超过设计寿命。2004年至2008年,成功发射了风云二号C、D、E业务星,在轨运行寿命达到8年至10年。

  除了学习和合作,没有别的出路

  “除了学习和合作,没有别的出路。”这是孙家栋的一句话,很多“风云”人认为用它来形容那段低谷徘徊期很合适。

  让人感慨的是,当风云一号A星、B星运行寿命未能达到目标,受到巨大质疑时,已是古稀之年的两弹一星元勋任新民,“着了魔一般”带领科技人员分析原因,并亲自到国家有关部门汇报工作,要求支持“我们的这支气象卫星队伍”走下去;为了攻克风云二号前两颗卫星出现的问题,时任风云二号卫星地面应用系统总师许健民,副总师李希哲、张青山与全体团队成员一起,没日没夜,登上青藏高原开展“救星”试验,于上万次手写运算中破解“定位”难题,不仅让卫星“起死回生”,更使得“图像上每一个点都变得很准确”……一代代科技工作者付出心血和汗水,甚至生命的代价,才为气象卫星的迅速赶超奠定了基础。

  如今,风云四号卫星正为全球115个国家和地区、国内2700多家用户提供卫星资料和产品。杨军说,按照国际通行的标准计算,风云卫星在减轻灾害损失、服务经济社会发展所产生的效益非常高,投入产出可以达到1∶40。

  他说,我国是自然灾害非常严重的国家,每年强降水导致的洪涝和泥石流、干旱和大风引发的沙尘暴、闪电引燃的森林火灾等自然灾害频发,其中70%以上的自然灾害就是因为气象原因造成的。

  “气象问题研究透了,除了地震以外的大部分灾害都能搞明白,这也是为什么各国都在大力发展气象卫星的原因。”杨军说。

  风云气象卫星工程副总设计师唐世浩给了一组数据:自从风云二号卫星投入运行以来至2020年8月底,西太平洋生成的566个台风、登陆我国的165个台风,“监测无一漏网!”

  唐世浩说,风云四号卫星投入运行后,我国对台风、暴雨等灾害天气监测识别时效从15分钟缩短到5分钟,暴雨预警准确率提高到89%,24小时台风路径预报平均误差从95公里减小到71公里,优于美国、日本等国。

  “风云”为何能短时间内实现赶超

  中国风云卫星技术能力进步速度如此之快,国际不少知名专家在赞叹不已的同时,也大为好奇:1960年美国发射第一颗气象卫星,1974年欧洲发射第一颗气象卫星,而中国直到1988年才发射第一颗气象卫星,风云卫星在较短的时间内能实现赶超的内在发展逻辑是什么?

  杨军说,风云卫星是在我们国家在技术比较落后、国力不足的时候搞的大系统工程。半个世纪前,周恩来同志高瞻远瞩地提出“搞我们自己的气象卫星”,并于1970年亲自批准研制气象卫星的任务。

  1988年9月7日,我国成功发射风云一号A极轨气象卫星,获取了清晰的遥感图像,从此告别了完全依赖外国气象卫星数据的历史。回忆当时的场景,国家最高科学技术奖获得者、中国科学院院士曾庆存感慨万千:“我当时热泪盈眶,距离我们决定放自己的气象卫星过去了近20年,终于有志者事竟成!”

  作为风云三号A星研发亲历者,风云气象卫星工程副总设计师杨忠东回忆道:2008年发射的风云三号A星,是极轨第二代第一颗卫星。为集中精力搞研发,科研团队把技术骨干拉在一个郊外偏远的招待所里封闭,每天上午干4小时,下午干4小时,晚上干4小时。

  “这颗卫星采用新一代技术,很多工作都是第一次做,我们讨论非常激烈,有个同事梦话说的都是讨论的内容——做梦的时候,脑袋里转着的还是我们卫星工程上的事!”杨忠东说。

  谈及风云卫星的下一步发展时,杨军透露,不久的将来,风云四号B星、风云三号E星也将发射升空。

  这其中,风云三号E星发射后,将是国际上业务卫星第一个在晨昏轨道运行的气象卫星。该卫星在国际上非常引人瞩目。

  杨军提到一个细节,几年前我国宣布这项计划时,世界气象组织的会场上马上响起掌声,认为中国此举将增强全球数值天气预报能力,提高预报水平。“这颗卫星不仅是帮助中国自己,全世界都会受益。”杨军说。

  风云四号B星则更值得期待,它是风云四号第一颗业务星,它的发射将标志着风云四号正式进入业务,将使得我国静止气象卫星和气象业务全方位地升级提速。

  杨军说,因为天气系统瞬息万变,瓢泼大雨可能转瞬即逝,以往气象卫星每隔半小时才能观测一次,很可能错过这些动向。而风云四号B星具备在静止轨道高精度分钟级成像能力,可以通过非常壮观、清晰平滑的动画,让天气系统的变化,第一次高清晰全天候地呈现在人们眼前。

  “相信不久的将来,不管是卫星还是应用,我国应该都会达到国际领先水平。”唐世浩说。“在我退休之前,我认为应该是可以看到的。”他补充。

  卢健 中青报·中青网记者 邱晨辉 来源:中国青年报

  2020年11月03日 12 版

【编辑:黄钰涵】