郭靜原

6月5日，“風(fēng)云二號(hào)”家族最后一星——風(fēng)云二號(hào)H星成功發(fā)射，代表著我國(guó)第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)圓滿收官。該星對(duì)確保我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)的連續(xù)穩(wěn)定和向第二代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)平穩(wěn)過(guò)渡具有重要意義。

時(shí)光回溯到1977年11月，風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星開(kāi)展研制工作，拉開(kāi)了風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星發(fā)展的帷幕。從極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)到風(fēng)云三號(hào)，靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號(hào)到風(fēng)云四號(hào)，風(fēng)云衛(wèi)星已走過(guò)40多年曲折探索路，取得了令人矚目的成就。截至目前，已成功發(fā)射17顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星，8顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)從無(wú)到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的跨越。

起步：

衛(wèi)星研制一波三折

20世紀(jì)70年代初，中國(guó)衛(wèi)星氣象事業(yè)才剛剛啟動(dòng)?？删烤故恰白约涸煨l(wèi)星”還是“花錢買衛(wèi)星”，國(guó)內(nèi)有兩種截然不同的聲音。

一種觀點(diǎn)是堅(jiān)持走自力更生、自主研制的道路，另一種觀點(diǎn)則是堅(jiān)持“造星不如租星，租星不如買星”。時(shí)任中國(guó)氣象局局長(zhǎng)的鄒競(jìng)蒙力排眾議，極力倡導(dǎo)自主研制。正是基于此，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬上海航天技術(shù)研究院（又稱第八研究院）爭(zhēng)取到了風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星研制項(xiàng)目，但這條研制之路卻歷盡艱難曲折。

1977年11月，在氣象衛(wèi)星工程第一次大總體方案論證會(huì)上，確定了氣象衛(wèi)星工程代號(hào)為“七一一”，并將我國(guó)第一代極軌氣象衛(wèi)星命名為風(fēng)云一號(hào)，正式開(kāi)啟風(fēng)云紀(jì)元。

“20世紀(jì)八九十年代，八院只有兩個(gè)在研的衛(wèi)星型號(hào)，風(fēng)云一號(hào)和風(fēng)云二號(hào)。一間不到8平方米的紅磚廠房，剛夠放這兩顆衛(wèi)星?！卑嗽?12所風(fēng)云二號(hào)H星指揮湯紅濤介紹道，和現(xiàn)在的“機(jī)場(chǎng)式安檢”、智能化廠房不同，那時(shí)衛(wèi)星廠房?jī)?nèi)鋪的是被磨平的水泥地，沒(méi)有通風(fēng)系統(tǒng)，沒(méi)有防靜電措施，人員出入靠手寫登記……由于缺乏造衛(wèi)星的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備工裝跟不上衛(wèi)星研制的需要，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果也無(wú)法保證。

萬(wàn)事開(kāi)頭難，風(fēng)云衛(wèi)星遇到的挫折還不止簡(jiǎn)陋的造星環(huán)境。1988年9月7日，在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，我國(guó)第一顆風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號(hào)A星在長(zhǎng)征四號(hào)甲火箭的托舉下一飛沖天。然而，在國(guó)家衛(wèi)星氣象中心的云圖接收與處理工作室里，大家失望地看到：衛(wèi)星姿態(tài)發(fā)生了故障，云圖正慢慢變得偏斜，最后只留下地球的一道弧線。風(fēng)云一號(hào)A星升空僅39天，便結(jié)束了短暫的“生命”。

緊隨其后的風(fēng)云一號(hào)B星同樣留下了遺憾。由于經(jīng)驗(yàn)不足，衛(wèi)星的計(jì)算機(jī)電路芯片受空間高能粒子轟擊，產(chǎn)生單粒子翻轉(zhuǎn)問(wèn)題，引起計(jì)算機(jī)工作失常。我國(guó)航天人為此開(kāi)展了一場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)75天的衛(wèi)星地面營(yíng)救行動(dòng)，這在世界航天史上都屬罕見(jiàn)。

雖然這顆衛(wèi)星最終只正常運(yùn)行了285天，沒(méi)能達(dá)到設(shè)計(jì)壽命要求。但由此而積累的衛(wèi)星搶救技術(shù)，獲得原航空航天工業(yè)部一等獎(jiǎng)、國(guó)家重大科技成果二等獎(jiǎng)。之后，相關(guān)技術(shù)匯編成冊(cè)，為我國(guó)后續(xù)衛(wèi)星可靠性設(shè)計(jì)和排故提供了寶貴的借鑒和參考。

轉(zhuǎn)折：八星在天揚(yáng)眉吐氣

“科學(xué)創(chuàng)新過(guò)程中的曲折是必然的，但是遇到曲折后，該怎樣對(duì)待曲折是最重要的。要下決心克服曲折，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷前進(jìn)?！憋L(fēng)云二號(hào)工程總設(shè)計(jì)師、年近九旬的中科院院士孫家棟在接受采訪時(shí)表示，我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)得以飛速發(fā)展，靠的就是在起步時(shí)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，努力實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)和器件的自主可控。

1999年5月10日，風(fēng)云一號(hào)C星成功發(fā)射，在軌穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)7年之久，超期服役5年。該星實(shí)現(xiàn)了我國(guó)氣象衛(wèi)星研制歷史上由屢遭挫折到圓滿成功的完美轉(zhuǎn)身，揭開(kāi)了我國(guó)壽命長(zhǎng)、可靠性高的衛(wèi)星運(yùn)行歷史，突破了三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，翻開(kāi)了我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)的新篇章。

風(fēng)云團(tuán)隊(duì)再接再厲，繼續(xù)鉆研其他系列衛(wèi)星的研發(fā)和應(yīng)用。2004年，我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云二號(hào)傳來(lái)喜訊——風(fēng)云二號(hào)C星成功定點(diǎn)，成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的業(yè)務(wù)衛(wèi)星，世界氣象組織將其列為全球氣象衛(wèi)星觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的重要業(yè)務(wù)衛(wèi)星之一。

成果來(lái)之不易?！帮L(fēng)云二號(hào)的研發(fā)可以說(shuō)一直都是伴隨著解決問(wèn)題進(jìn)行的?！敝袊?guó)氣象局國(guó)家衛(wèi)星氣象中心主任楊軍舉例說(shuō)，比如在研制第一顆衛(wèi)星時(shí)就碰上的消旋失鎖問(wèn)題，天線在衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)時(shí)容易受到干擾，造成短時(shí)間遮擋信號(hào)中斷、信號(hào)強(qiáng)度衰減。研發(fā)團(tuán)隊(duì)只有排除掉一個(gè)個(gè)干擾因素，才能為衛(wèi)星運(yùn)行創(chuàng)造良好的空間環(huán)境。

如今，風(fēng)云衛(wèi)星共有8星在天，點(diǎn)亮了廣袤無(wú)垠的太空。5顆靜止軌道氣象衛(wèi)星在軌運(yùn)行使用，形成了“多星在軌、互為備份、統(tǒng)籌運(yùn)行、適時(shí)加密”的業(yè)務(wù)格局；3顆極軌氣象衛(wèi)星在軌運(yùn)行使用，形成上、下午星組網(wǎng)觀測(cè)，可對(duì)全球和區(qū)域范圍內(nèi)的極端天氣、氣候和環(huán)境事件開(kāi)展及時(shí)高效觀測(cè)。

“風(fēng)云氣象衛(wèi)星已廣泛應(yīng)用于生態(tài)文明建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化等重要領(lǐng)域。它既能為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式輸送觀測(cè)數(shù)據(jù)，又能為全球氣候變化研究提供科學(xué)依據(jù)，還能在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)各種自然災(zāi)害?！睏钴姳硎?，氣象衛(wèi)星資料和產(chǎn)品在臺(tái)風(fēng)、暴雨、大霧、沙塵暴等監(jiān)測(cè)預(yù)警中發(fā)揮了重要作用，成為預(yù)報(bào)員監(jiān)測(cè)重要天氣必不可少的手段，為各級(jí)政府防災(zāi)減災(zāi)提供更加準(zhǔn)確的決策信息。

合作：數(shù)據(jù)共享服務(wù)全球

2017年9月25～28日期間，用戶在微信啟動(dòng)時(shí)可以欣賞到風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的成像圖。這顆于2016年12月發(fā)射的我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星——風(fēng)云四號(hào)A星整星研制達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)靜止軌道氣象衛(wèi)星從“并跑”向“領(lǐng)跑”的跨越，并開(kāi)創(chuàng)了首顆試驗(yàn)衛(wèi)星直接投入業(yè)務(wù)運(yùn)行的先河。今年5月1日，風(fēng)云四號(hào)A星正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，中國(guó)以及亞太地區(qū)用戶可接收包括大氣、云、沙塵、降水、輻射、閃電等23種數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

“氣象衛(wèi)星發(fā)展過(guò)程中擁有的極好條件就是，它在世界范圍內(nèi)的交流非常廣泛，我們不能固步自封，在積極向他國(guó)學(xué)習(xí)、吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的同時(shí)，也要把我們好的東西對(duì)外開(kāi)放，為他國(guó)提供服務(wù)?！睂O家棟說(shuō)。

當(dāng)前，風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星已經(jīng)達(dá)到了國(guó)外同類衛(wèi)星的先進(jìn)水平，大大縮小了與發(fā)達(dá)國(guó)家在氣象衛(wèi)星等高技術(shù)領(lǐng)域的差距，被世界氣象組織列入國(guó)際氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星序列，成為全球綜合地球觀測(cè)系統(tǒng)的重要成員，同時(shí)也是國(guó)際災(zāi)害憲章機(jī)制的值班衛(wèi)星，為全球80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)、國(guó)內(nèi)2500多家用戶提供衛(wèi)星資料和產(chǎn)品，確定了我國(guó)地球觀測(cè)領(lǐng)域的國(guó)際地位，增強(qiáng)了在相關(guān)國(guó)際活動(dòng)中的話語(yǔ)權(quán)。

國(guó)防科工局、國(guó)家航天局系統(tǒng)工程司副司長(zhǎng)趙堅(jiān)表示，風(fēng)云二號(hào)H星成功發(fā)射后，我國(guó)將對(duì)“一帶一路”沿線國(guó)家和亞太空間合作組織成員國(guó)免費(fèi)分發(fā)風(fēng)云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和產(chǎn)品，將我國(guó)贈(zèng)予亞太空間合作組織成員國(guó)的衛(wèi)星云圖接收站進(jìn)行免費(fèi)升級(jí)并提供風(fēng)云衛(wèi)星氣象應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)，滿足該地區(qū)對(duì)靜止軌道氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取及應(yīng)用的急需。

“我國(guó)風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星、美日氣象衛(wèi)星與歐洲氣象衛(wèi)星已形成三足鼎立的局面，目前東半球的氣象預(yù)報(bào)主要靠我國(guó)的氣象衛(wèi)星提供相關(guān)資料。隨著我國(guó)衛(wèi)星氣象應(yīng)用的深入開(kāi)展，勢(shì)必成為軍民融合的典范?！壁w堅(jiān)說(shuō)。