2021年，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射風(fēng)云四號(hào)B星和風(fēng)云三號(hào)E星，并在“十四五”時(shí)期計(jì)劃共發(fā)射7顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星。隨著“風(fēng)云”衛(wèi)星家族的不斷壯大，我國(guó)天氣預(yù)報(bào)和氣象災(zāi)害預(yù)警的能力都會(huì)有進(jìn)一步提升。
1969年，周恩來(lái)總理高瞻遠(yuǎn)矚地提出“要搞我們自己的氣象衛(wèi)星”，并于1970年親自批準(zhǔn)下達(dá)氣象衛(wèi)星研制任務(wù)。我國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星從此起步，此后五十多年來(lái)，風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星一步步從無(wú)到有、從小到大、從弱到強(qiáng)。如今，我國(guó)已成功發(fā)射17顆風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星，7顆在軌運(yùn)行。
“風(fēng)云之路”的崛起離不開一雙“慧眼”——有效載荷，它是氣象衛(wèi)星的“眼睛”，獲取的數(shù)據(jù)可生成各種云圖、海面溫度、植被指數(shù)等一系列產(chǎn)品。有效載荷的研制水平是決定氣象衛(wèi)星工作性能水平的關(guān)鍵。中科院上海技術(shù)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱上海技物所）全程參與了這17顆衛(wèi)星有效載荷的研制工作，完成相關(guān)產(chǎn)品研制28臺(tái)（套），為我國(guó)空間光電載荷技術(shù)發(fā)展，以及大氣探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代和逐步超越國(guó)際水平作出了重要貢獻(xiàn)。
風(fēng)云靜止衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃
0到1，從無(wú)到有
1965年，美國(guó)發(fā)射了世界上第一顆實(shí)用性軍用氣象衛(wèi)星“布洛克”一號(hào)，資料全球播送，它的出現(xiàn)為人類能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)天氣揭開序幕。
“衛(wèi)星數(shù)據(jù)全球播送后，我國(guó)開始接收美國(guó)氣象衛(wèi)星輻射計(jì)的數(shù)據(jù)（云圖），發(fā)現(xiàn)它在臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)等方面獲得了很好的效果?！敝袊?guó)工程院院士、上海技物所研究員龔惠興說(shuō)。
自1970年我國(guó)籌謀發(fā)展氣象衛(wèi)星伊始，上海技物所就配合國(guó)家氣象局、航天科技集團(tuán)等單位積極進(jìn)行氣象衛(wèi)星探測(cè)儀器的調(diào)研、先期部署和研發(fā)。按照風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的規(guī)劃部署，上海技物所負(fù)責(zé)研制觀測(cè)地球氣象狀況的遙感儀器——甚高分辨率掃描輻射計(jì)（以下簡(jiǎn)稱掃描輻射計(jì)）。
掃描輻射計(jì)進(jìn)入預(yù)研階段，龔惠興受命出任掃描輻射計(jì)研制組副組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)技術(shù)攻關(guān)，目標(biāo)是瞄準(zhǔn)當(dāng)時(shí)美國(guó)新發(fā)射氣象衛(wèi)星使用的48轉(zhuǎn)/分鐘掃描輻射計(jì)。
就在提交儀器設(shè)計(jì)方案不久，龔惠興卻因肝炎住院了。住院大半年后，他待不住了，他非常著急儀器研發(fā)任務(wù)。他要求出院工作，即使身體非常虛弱。
“怕傳染別人，我就一直在辦公樓廁所旁邊的儲(chǔ)藏室工作，避免與旁人過(guò)多接觸。”龔惠興告訴記者，那時(shí)條件雖艱苦，他還是“一根筋”地只想把儀器做出來(lái)。
經(jīng)過(guò)七年的預(yù)研，掃描輻射計(jì)多項(xiàng)參數(shù)都已確定。1977年，我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)真正進(jìn)入工程研制軌道。
當(dāng)年11月，國(guó)防科工委主持在上海召開氣象衛(wèi)星工程大總體方案論證會(huì)。就在這時(shí)，世界氣象組織發(fā)布通告：美國(guó)準(zhǔn)備從1978年起，新發(fā)射氣象衛(wèi)星信號(hào)全部從模擬制式改成數(shù)字制式，具有5個(gè)通道，同時(shí)將分辨率從8千米提高到1千米。數(shù)據(jù)精度一下提高了64倍。
“這意味著，如果風(fēng)云一號(hào)還按照原來(lái)的設(shè)計(jì)上天，無(wú)論是從數(shù)據(jù)制式還是數(shù)據(jù)精度而言，都不會(huì)有國(guó)家使用它的數(shù)據(jù)，它便沒(méi)有存在的意義?！饼徎菖d解釋。
面對(duì)“風(fēng)云突變”，主持掃描輻射計(jì)系統(tǒng)研制工作的中國(guó)科學(xué)院院士、時(shí)任上海技物所研究室主任匡定波當(dāng)場(chǎng)提出：我們要提升技術(shù)指標(biāo)。
“做出來(lái)容易，往前跨一步做比較難。”匡定波向記者解釋，跨出這一步最關(guān)鍵的技術(shù)難題有兩個(gè)：一是提升碲鎘汞探測(cè)器性能以適應(yīng)較高的工作溫度（105 K）；二是研制提供碲鎘汞探測(cè)器工作溫度的輻射制冷器。
雖然很難，一年后，上海技物所研究團(tuán)隊(duì)還是“啃下了這塊硬骨頭”，超出預(yù)期完成任務(wù)。風(fēng)云一號(hào)原本只設(shè)計(jì)了3個(gè)用于氣象的觀測(cè)通道，為提高衛(wèi)星使用效益，龔惠興大膽提出：“可以再加兩個(gè)通道給海洋。”
于是，在衛(wèi)星系統(tǒng)不作改動(dòng)、原遙感系統(tǒng)僅作少量改動(dòng)的情況下，掃描輻射計(jì)增加了兩個(gè)探測(cè)通道用于海洋水色觀測(cè)，使得風(fēng)云一號(hào)兼有氣象和海洋觀測(cè)的雙重功能。
1988年，風(fēng)云一號(hào)A極軌氣象衛(wèi)星成功發(fā)射，不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)氣象衛(wèi)星從無(wú)到有的跨越，也讓我國(guó)衛(wèi)星海洋遙感提前起步，填補(bǔ)了國(guó)際空間海洋水色觀測(cè)的空缺。
“中國(guó)氣象衛(wèi)星很有特色，很有面子。”匡定波感嘆。
