6月3日00時17分,風云四號B星在西昌衛星發射中心成功發射,風云四號A星終于盼來了可以并肩作戰的好兄弟。
作為風云四號系列的首顆業務衛星,與A星設計壽命7年、工作考核壽命5年的試驗星不同,B星的設計和工作壽命均為7年,且計劃之中就是要承擔業務使命。作為業務衛星,B星要在太空中服役7年,各項性能、指標要求更高。那么,這顆衛星到底有多牛,又有哪些“殺手锏”呢?科技日報記者帶您一探究竟。
“在繼承A星三軸穩定、多種載荷等先進技術基礎上,B星的靜止軌道輻射成像儀、靜止軌道干涉式紅外探測儀、空間天氣監測儀等均有進一步改進。”風云氣象衛星工程副總設計師張志清說,為了充分發揮衛星應用效益和為未來發展進行探索,B星還優化了載荷配置方案,換裝了一臺快速成像儀,更加發揮靜止軌道衛星的組合優勢。
速度更快 想看哪里看哪里
臺風、沙塵類天氣現象影響范圍廣、預測難度大。“如何才能最快地利用氣象衛星監測短時臨近極端天氣?” 這是用戶最初向研制團隊提出的“靈魂拷問”。
想要實現新目標,就要增添“新武器”,快速成像儀就是B星最新的“殺手锏”。
據介紹,快速成像儀通過長線列探測器、離軸三反光學系統結合二維靈活掃描成像,可對2000公里×2000公里的區域進行每分鐘一次的高頻觀測,小區域的成像時間更短,且空間分辨率達到了靜止軌道氣象衛星的全球最高——250米。
“速度快、分辨率高、響應靈活,這是一個面向未來應用的載荷!”張志清表示,以前氣象衛星提供什么產品,預報員就用什么產品,在風云四號B星投入使用后,這一切將會改變。
通過B星攜帶的快速成像儀,區域氣象衛星監測產品,可以快得像流水線一樣生產。這意味著,衛星產品的制作,能夠以分鐘為單位,快速響應氣象預報員不斷變化的觀測需求,做到預報員想看哪個區域,就能快速提供該區域的觀測產品,真正實現“想看哪里看哪里”。
結合先進的靜止軌道輻射成像儀,B星在A星每5分鐘對我國及周邊區域成像1次的基礎上,進一步實現了百萬平方公里區域1分鐘級連續觀測成像,可為臺風、短時強降水、強對流等短時極端天氣提供小于1分鐘間隔的區域高分辨率晝夜連續監測數據。
分辨率更高 探測格點更細
風云氣象衛星工程總指揮,中國氣象局黨組成員、副局長于新文介紹,風云四號B星裝載靜止軌道輻射成像儀,在風云四號A星14個觀測通道的基礎上,增加一個水汽探測通道,達到15個觀測通道,并對部分通道的光譜進行調整,提高了精細化觀測水平,能夠更好地進行定量應用。
同時,靜止軌道干涉式紅外探測儀空間分辨率由16公里提高至12公里,晴空觀測數據可利用率提高25%。可探測人眼難以捕捉的大氣溫濕度廓線信息,為大氣做“三維CT”,晴空大氣溫濕度信息可提示未來幾小時哪些區域將會發生強對流等極端天氣。這意味著,B星探測的格點更細,可以更加細微地觀測天氣系統,并在捕捉像龍卷等小尺度天氣系統上具有一定的探索手段。
此外,設計者們還給它準備了一個“百寶袋”,即空間環境監測儀器包。除了配備A星的高能粒子探測器和中能電子探測器,還裝上了中能和低能粒子探測器、靈敏度更高的磁場探頭以及能實現三個方向各5種屏蔽厚度探測的輻照劑量儀……這些“神器”,為空間天氣預報預警提供了更多可靠信息。
更靈敏 可精確感知大氣0.05度變化
入軌后,風云四號B星將提供比A星更高的探測靈敏度和探測精度,可在36000公里距離精確感知到地球大氣0.05攝氏度的溫度變化,其溫度探測結果與真實值的偏差在0.5攝氏度以內,相比A星提高1倍。可為區域數值天氣預報提供更高精度的初始場資料數據,提高對突發天氣的預報精度。
水汽主要分布在低層大氣,且在天氣變化中扮演重要角色。此次B星搭載的先進的靜止軌道輻射成像儀增加了一個7.24微米至7.6微米低層水汽通道。這對B星來說,相當于在源頭上加裝了一個高科技“探頭”;而對預報員來說,低層水汽的快速變化對局地突發性對流系統的發生發展具有重要的指示意義,是預報預警的得力助手。
利用裝載的先進的靜止軌道輻射成像儀,B星可對陸地、海洋、云和大氣等地球環境參數進行高精度、多光譜定量遙感,直接服務天氣分析和預報、氣候預測以及環境和災害監測。多通道云圖數據可以用來捕捉不同的天氣變化,通過觀察云的運動還能輔助捕捉風的信息。通過多通道觀測,還可捕捉沙塵及其運動信息。
“B星充分繼承A星技術狀態,并進一步豐富功能、提升性能。雙星組網將進一步滿足‘一帶一路’沿線國家和地區氣象監測預報、應急防災減災需求。” 于新文說。
據介紹,B星發射后將定點于東經123.5度,與105度的A星相比,把觀測范圍在經度上向東擴展了18.5度,覆蓋更多的太平洋區域。對臺風預報員而言,西太平洋和南海海域的臺風位置、強度和路徑等預判有了更佳的“上帝視角”。
未來,在B星投入業務后,還將與A星形成組網優勢。在重點區域、重要天氣過程監測上強強聯合,觀測分辨率、頻次、范圍等都更為豐富。(谷宇 張立國 記者 付毅飛 付麗麗)