1到10,從小變大
“風(fēng)云之路”徐徐展開。1997年,風(fēng)云二號A靜止氣象衛(wèi)星的成功發(fā)射,使我國成為繼美國、歐盟之后,第三個同時擁有極軌和靜止氣象衛(wèi)星的國家(地區(qū)),風(fēng)云衛(wèi)星星座初具雛形。
“我這大半輩子,都是在風(fēng)云衛(wèi)星上?!痹谥袊茖W(xué)院院士、風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師陳桂林看來,自己的“風(fēng)云事業(yè)”就像一艘駛向大海彼岸的船,絕不會回頭。
1984年,陳桂林接到任務(wù):研制地球同步軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云二號”的核心儀器——多通道掃描成像輻射計(jì)。自此,他開啟了風(fēng)云航行。這個過程中說不清遇到過多少“大風(fēng)大浪”,僅在研制的第一階段,就攻克了240多個技術(shù)難關(guān)。
當(dāng)時,國內(nèi)并沒有多通道掃描成像輻射計(jì)核心器件波紋管的研制基礎(chǔ),如果從法國進(jìn)口,需要2000萬法郎,可當(dāng)時整個衛(wèi)星的研制費(fèi)用才不到1000萬法郎?!八晕覀円咦约旱穆?,要自力更生一把?!标惞鹆终f。
為了這個波紋管,陳桂林團(tuán)隊(duì)幾乎跑遍了國內(nèi)所有地方,最后在北京找到了一位會加工波紋管師傅,在四川找到了可以制造材料的機(jī)器。反復(fù)調(diào)整試用,經(jīng)歷3年多時間,波紋管的問題才得以解決。
“風(fēng)云衛(wèi)星,我們搞得比較早,這條路很不容易?!被乜赐拢陉惞鹆盅劾?,有幾分驕傲,也有幾分不易。
掃描輻射計(jì)的升級有諸多難點(diǎn),有資源和技術(shù)限制,也有人員短缺。風(fēng)云二號H星掃描輻射計(jì)主任設(shè)計(jì)師、上海技物所研究員陳福春向《中國科學(xué)報(bào)》坦言:“少有人比陳院士更熟悉輻射計(jì)了?!?
2017年底,在風(fēng)云二號H星的一次試驗(yàn)中出現(xiàn)了一個干擾的多余信號,大家一時難以判斷信號來源?!白詈?,還是陳院士把試驗(yàn)流程再走一遍后,找到了信號源頭?!?
創(chuàng)業(yè)難,守業(yè)更難?!?到1的這條路很長,我們手握成功的接力棒,肩上是必須成功的重?fù)?dān)?!标惛4喊衙恳淮鷴呙栎椛溆?jì)都看作是一個新開始,“風(fēng)云二號總得有人堅(jiān)持到底,做事情要善始善終,這也是陳院士教導(dǎo)我們的。”
1986年至今,上海技物所為風(fēng)云二號全系列發(fā)射的8顆衛(wèi)星研發(fā)的核心光學(xué)載荷多通道掃描成像輻射計(jì),其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品可靠性達(dá)到自旋衛(wèi)星平臺同類遙感儀器國際先進(jìn)水平。如今,風(fēng)云二號服務(wù)于“一帶一路”戰(zhàn)略,它向包括非洲東部、西亞、中亞、南亞在內(nèi)的諸多國家地區(qū)提供氣象資料和信息,為提升我國國際影響力作出重要貢獻(xiàn)。
10到100,從弱變強(qiáng)
氣象衛(wèi)星是用于大氣觀測和生態(tài)觀測的功能衛(wèi)星,測量儀器的準(zhǔn)確性是它的生命線。在繼承風(fēng)云一號、二號有效載荷研制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我國新一代氣象衛(wèi)星的技術(shù)水平又跨上了新的臺階。
2017年11月發(fā)射的風(fēng)云三號D星是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星的第二顆業(yè)務(wù)星,被譽(yù)為探測全球大氣的“超級慧眼”。與風(fēng)云三號前一顆C星相比,其核心遙感儀器的可靠性、穩(wěn)定性和探測精度都有進(jìn)一步的提高。
值得一提的是,風(fēng)云三號D星搭載的中分辨率光譜成像儀是世界上首臺能夠獲取全球250米分辨率紅外分裂窗區(qū)資料的成像儀器,可每日無縫隙獲取全球250米分辨率真彩色圖像?!澳壳盀橹?,其他國家的氣象衛(wèi)星還沒有達(dá)到這個水平。”風(fēng)云三號紅外高光譜大氣探測儀主任設(shè)計(jì)師、上海技物所研究員顧明劍說。
“衛(wèi)星儀器的更新?lián)Q代需要經(jīng)過反復(fù)論證、預(yù)演等過程,從工程樣機(jī)再到工程立項(xiàng),往往要花10年的時間?!鳖櫭鲃Ω嬖V《中國科學(xué)報(bào)》,風(fēng)云三號D星從開始啟動研制到發(fā)射僅用了四五年的時間。
儀器設(shè)計(jì)指標(biāo)都要與歐美國家進(jìn)行對比,顧明劍坦言,這其中最大的挑戰(zhàn)是頂住巨大壓力不斷提升儀器的研制基礎(chǔ)和元部件的性能。“儀器性能從追趕到相當(dāng),再到超越,要拿出最好的東西,最大的力量就是決心和堅(jiān)持。”
2017年9月,風(fēng)云四號掃描輻射計(jì)獲取的全球圖像取代美國航空航天局世界第一張地球全景圖,在微信啟動頁展示。這顆衛(wèi)星上還搭載了我國氣象衛(wèi)星的一個獨(dú)門秘笈——干涉式大氣垂直探測儀。早在20年前,匡定波就做出判斷:“我們可以把干涉儀也放到靜止軌道衛(wèi)星上?!?
任務(wù)交給了上海技物所研究員華建文?!罢f實(shí)在的,把輻射計(jì)和探測儀同時放在一個衛(wèi)星上,挺難的?!比A建文告訴記者,美國曾因相互干擾和費(fèi)用貴為由,放棄了“一星雙載”的計(jì)劃,分別用兩顆衛(wèi)星裝載這兩種儀器。