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        中國衛(wèi)星:助力國際防災(zāi)減災(zāi)

        2019-10-10 03:46:38張保淑
        科學(xué)中國人 2019年17期
        關(guān)鍵詞:氣象衛(wèi)星風云防災(zāi)

        文 張保淑

        終于送走了“史上最熱的夏天”,但悶熱高濕的天氣在很多地方依然不肯謝幕。這警示人們,全球氣候變暖及其造成的危害不是不確定的未來,而是擺在眼前的現(xiàn)實。在一些地區(qū)遭受悶熱高濕困擾的時候,中國東部沿海遭遇超強臺風“利奇馬”的襲擊。風云氣象衛(wèi)星時刻密切關(guān)注其動向,為防災(zāi)減災(zāi)提供了強大的天基信息支持。同時,中央氣象臺向國際社會全面開放氣象衛(wèi)星云圖和相關(guān)數(shù)據(jù),為西太平洋區(qū)域的其他國家和地區(qū)跟蹤防范“利奇馬”提供了便利條件。

        中國經(jīng)過多年努力,織就一張對地觀測的衛(wèi)星天網(wǎng),不僅大幅提高了自身防災(zāi)減災(zāi)能力,而且通過相關(guān)機制,積極參與國際合作。中國衛(wèi)星為國際防災(zāi)減災(zāi)、構(gòu)建人類命運共同體做出了卓越貢獻。7月中旬,應(yīng)空間與重大災(zāi)害國際憲章組織緊急事務(wù)官的數(shù)據(jù)請求,中國調(diào)動“高分一號”“高分二號”“高分三號”等遙感衛(wèi)星對印度洪澇災(zāi)害區(qū)域進行多次成像工作,同時安排專人查詢歷史存檔數(shù)據(jù),及時將相關(guān)數(shù)據(jù)提供給印度空間研究組織,為印度洪災(zāi)監(jiān)測提供空間技術(shù)支持,受到國際社會的高度評價。

        搭載北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的“長征三號”乙運載火箭點火發(fā)射

        觀災(zāi)情 高分衛(wèi)星明察秋毫

        在抗擊印度洪災(zāi)中大顯身手的高分衛(wèi)星是中國對地觀測的核心太空力量,也是投入國際救援的主要衛(wèi)星系列,這是中國航天科技工作者積近10年之功,著力打造的星座系統(tǒng)。

        高分專項工程即高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項工程,是中國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》的16個重大科技專項之一。2010年,該專項被批準啟動實施。2013年4月,“高分一號”首發(fā)星成功發(fā)射并精準入軌,該星突破了多光譜與寬覆蓋相結(jié)合的光學(xué)遙感等多項關(guān)鍵技術(shù),在分辨率和幅寬的綜合指標上達到了當時國內(nèi)外民用光學(xué)遙感衛(wèi)星的領(lǐng)先水平。它的發(fā)射也拉開了中國高分衛(wèi)星星座建設(shè)的序幕。2018年7月底,“高分十一號”衛(wèi)星發(fā)射入軌。2019年3月,“高分五號”和“高分六號”衛(wèi)星正式投入使用。中國基本建成了由高空間分辨率光學(xué)衛(wèi)星、合成孔徑雷達衛(wèi)星、高光譜分辨率成像衛(wèi)星等功能各異的業(yè)務(wù)衛(wèi)星組成的星座系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)劃,2019年年底,中國將再發(fā)射一顆高分衛(wèi)星,全部完成天基系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù),然后把高分專項的工作重點轉(zhuǎn)向應(yīng)用體系建設(shè)方面。

        作為中國著力打造的一項重要空間基礎(chǔ)設(shè)施,高分衛(wèi)星不僅服務(wù)中國自身,而且向世界各國開放數(shù)據(jù),助力國際防災(zāi)減災(zāi)事業(yè)。2015年1月,斯里蘭卡遭遇洪災(zāi),有關(guān)方面啟動應(yīng)急機制,編制“高分一號”衛(wèi)星觀測計劃,及時對斯里蘭卡受災(zāi)地區(qū)進行成像,為救災(zāi)工作提供支撐。2016年4月,厄瓜多爾連續(xù)發(fā)生強烈地震。中方應(yīng)厄方請求,緊急調(diào)動“高分二號”衛(wèi)星對受災(zāi)地區(qū)進行觀測,并向其提供了大批影像圖。

        追臺風 風云衛(wèi)星見微知著

        極端天氣造成的氣象災(zāi)害是世界各國面臨的普遍威脅,中國地形地貌復(fù)雜多樣,飽受各類氣象災(zāi)害之苦。為了提高氣象預(yù)報能力,中國多年來一直致力于建設(shè)先進的氣象衛(wèi)星星座系統(tǒng)。早在20世紀70年代末,中國就啟動了極軌氣象衛(wèi)星項目,命名為“風云”。

        1988年9月,“風云一號”A星發(fā)射升空,中國正式開始了“風云”建設(shè)。雖然歷經(jīng)曲折,中國科學(xué)家克服重重困難,成功實現(xiàn)了“風云一號”C星、D星,“風云二號”諸星發(fā)射入軌和運行服役。2008年5月,“風云”系列升級到“三號”,之后實現(xiàn)了4顆星組網(wǎng)運行,顯著提高效率,天氣預(yù)報更新時間大幅縮短。

        2016年12月,中國“風云四號”A星發(fā)射,性能指標成倍提升,其中,觀測效率比“前輩”提升了20倍,觀測數(shù)據(jù)量增加160倍。不僅如此,該星首次實現(xiàn)成像觀測和紅外高光譜大氣垂直探測兼?zhèn)洌怪袊鴼庀笮l(wèi)星技術(shù)大步跨到世界最前沿。

        根據(jù)計劃,到2025年前,中國將發(fā)射3顆高軌、6顆低軌風云衛(wèi)星。之后,“風云五號”及測云專用星等將列入發(fā)展日程。中國“風云”系統(tǒng)將逐步完備。

        風云衛(wèi)星屬于中國,但服務(wù)世界,造福于各國防災(zāi)減災(zāi)事業(yè)。2019年4月,風云衛(wèi)星監(jiān)測到熱帶氣旋“肯尼斯”在西南印度洋生成并預(yù)計到其登陸具體時間和位置,中國國家衛(wèi)星氣象中心向莫桑比克氣象局通報了衛(wèi)星監(jiān)測情況,提供了風云衛(wèi)星監(jiān)測產(chǎn)品,并建議莫方使用風云衛(wèi)星天氣應(yīng)用平臺,協(xié)助莫方做好各項監(jiān)測預(yù)警服務(wù)工作,為該國防災(zāi)減災(zāi)提供了氣象技術(shù)支持。近年來,中國在全球臺風監(jiān)測預(yù)報中發(fā)揮了重要作用,除了“肯尼斯”之外,還有橫掃菲律賓呂宋島的超強臺風“山竹”、登陸日本宮古島的超強臺風“瑪麗亞”等。

        2018年4月,風云氣象衛(wèi)星國際用戶防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急保障機制(FYESM)發(fā)布。這意味著,一旦遭受臺風、暴雨、強對流、沙塵暴等災(zāi)害,F(xiàn)YESM用戶國家可第一時間獲得風云衛(wèi)星高頻次云圖及相關(guān)定量產(chǎn)品。2019年3月到4月,伊朗罕見暴雨引發(fā)嚴重洪水,中國氣象局就針對天氣系統(tǒng)及洪水情況,第一時間為其提供風云氣象衛(wèi)星遙感監(jiān)測分析產(chǎn)品。目前,共有近100個國家和地區(qū)使用風云衛(wèi)星數(shù)據(jù),約20個國家通過中國氣象局衛(wèi)星廣播系統(tǒng)實時接收風云衛(wèi)星數(shù)據(jù),約30個國家建成風云衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站,20多個國家注冊成為風云氣象衛(wèi)星國際用戶防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急保障機制用戶。同時,中國還接受請求,將“風云二號”H星定點位置西移,以更好服務(wù)參與“一帶一路”建設(shè)的國家。

        工作人員正在衛(wèi)星內(nèi)部安裝零部件

        施救援 “北斗”衛(wèi)星獨具優(yōu)勢

        2018年9月20日,第37、第38顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射入軌。值得注意的是,這兩顆衛(wèi)星上首次搭載了自主研制的國際搜救、全球短報文、等離子體及表面充電風監(jiān)測儀3個增量載荷,這標志著中國成為地面設(shè)備提供國后,正式成為國際搜救衛(wèi)星組織的空間設(shè)備提供國。

        國際搜救衛(wèi)星組織成立于1979年,是國際海事衛(wèi)星組織推行的全球海上遇險與安全系統(tǒng)的重要組成部分。中國于1985年成為該組織用戶單位。從用戶變?yōu)榈孛嬖O(shè)備和空間設(shè)備提供國,折射出中國在救援能力建設(shè)方面取得的巨大進步。隨著“北斗”建設(shè)的推進,中國救援能力繼續(xù)得到提升。根據(jù)中國航天科技集團發(fā)布的信息,“北斗三號”衛(wèi)星繼續(xù)搭載上述裝備,組成更完備的搜救系統(tǒng)。

        與美國GPS、歐洲“伽利略”、俄羅斯“格洛納斯”導(dǎo)航系統(tǒng)相比,中國“北斗”具有一大特色,那就是“短報文”功能。所謂的短報文,是指衛(wèi)星定位終端和“北斗”衛(wèi)星或“北斗”地面服務(wù)站之間能夠直接通過衛(wèi)星信號進行雙向的信息傳遞。這一獨特功能在搜救行動中極其重要。對于遇險者來說,無法知曉自己的求救信號是否成功發(fā)出,是否有人員正在著手營救。通過“北斗”衛(wèi)星短報文功能,救援人員在收到求救信息后,可以向遇險人員發(fā)送反饋信息,告知其報警信息已收到,以此增強遇險人員獲救信心,提升救援成功率。

        2018年12月27日,中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其在國務(wù)院新聞辦公室的發(fā)布會上宣布,“北斗三號”系統(tǒng)從即日起面向全球提供服務(wù)。這意味著“北斗”日益增強的救援能力從亞太邁向全球,廣泛造福國際社會。

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