在珠海盛大舉行的第十五屆中國航展上,中國航天科技領(lǐng)域的一項重大創(chuàng)新成果震撼亮相——全球首顆靜止軌道微波氣象衛(wèi)星,由中國航天科技集團(tuán)上海航天技術(shù)研究院(簡稱八院)精心研制而成。這一突破性成就標(biāo)志著我國在氣象衛(wèi)星技術(shù)方面邁出了歷史性的一步。

這顆衛(wèi)星裝備了先進(jìn)的毫米波亞毫米波探測儀,能夠不受天氣條件限制,實現(xiàn)全天時、全天候、大范圍的高頻次三維大氣探測。該技術(shù)的運用將顯著增強(qiáng)高精度天氣預(yù)報、短期氣候預(yù)測及災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)警能力,為全球氣象探測領(lǐng)域帶來全新的飛躍。據(jù)透露,該衛(wèi)星計劃于2026年前后發(fā)射升空。
作為《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》中明確發(fā)展的“十四五”科研衛(wèi)星項目,靜止軌道微波氣象衛(wèi)星旨在填補(bǔ)世界氣象衛(wèi)星探測領(lǐng)域的空白。為達(dá)成這一目標(biāo),中國航天科技團(tuán)隊需突破多項關(guān)鍵技術(shù),包括靜止軌道高精度微波探測、天基大口徑高精度固面天線研制、高穩(wěn)定連續(xù)機(jī)動以及高精度微波導(dǎo)航配準(zhǔn)等。這些技術(shù)的突破,將實現(xiàn)對云雨大氣及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高頻次實時探測,尤其是臺風(fēng)和流域性降水等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測,將大幅提升天氣預(yù)報的精準(zhǔn)度。
微波探測技術(shù)因其穿云透雨的特性,在極軌氣象衛(wèi)星領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用,并成為數(shù)值天氣預(yù)報系統(tǒng)中貢獻(xiàn)最大的數(shù)據(jù)源。然而,在靜止軌道氣象衛(wèi)星領(lǐng)域,由于軌道高度和探測精度的限制,國外在這一領(lǐng)域的研究并未取得實質(zhì)性進(jìn)展。中國航天科技團(tuán)隊經(jīng)過“十二五”和“十三五”兩輪關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),終于在2022年8月成功立項,開始全球首個靜止軌道微波氣象衛(wèi)星的工程研制。
將微波探測載荷從極軌移至靜止軌道,意味著技術(shù)難度的巨大提升。特別是衛(wèi)星搭載的大口徑固面天線,其高精度加工和控制技術(shù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。天線口徑達(dá)5米,在太空環(huán)境中需承受零下130℃到130℃的巨大溫差變化。為確保探測精度,天線型面精度需控制在百微米以內(nèi),相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的粗細(xì),這對地面的加工、裝配和測試提出了極高的要求。同時,毫米波亞毫米波探測儀集成了溫度、濕度和成像探測等多種功能,要求在36000公里的高度上實現(xiàn)對大氣溫濕度的高精度定量探測,這無疑給設(shè)計團(tuán)隊帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
靜止軌道微波氣象衛(wèi)星發(fā)射后,將與現(xiàn)有的風(fēng)云四號光學(xué)星系列以及風(fēng)云三號系列衛(wèi)星組網(wǎng),形成更為完善的天基氣象觀測體系。這一體系將滿足區(qū)域和全球氣象災(zāi)害的快速、精細(xì)監(jiān)測需求,以及多尺度精準(zhǔn)氣象預(yù)報預(yù)測需求,為保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全、服務(wù)防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對氣候變化提供強(qiáng)有力的支持。













