为观测风云铺天路--解读“风云二号”G星
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2014年12月31日9时2分，“风云二号”家族正式迎来新成员——“风云二号”08星在西昌卫星发射中心成功发射升空。在其到达预定轨道后，将被命名为“风云二号”G星。至此，我国共有静止轨道业务气象卫星“风云二号”D星、E星、F星、G星4名家族成员同时在轨运行，确保了“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的观测格局。为此，记者走访了相关专家，带您一窥“风云二号”G星的真面目。
承前启后 确保业务连续稳定
我国“风云二号”系列静止气象卫星共经历了试验（01批）、业务稳定运行（02批）、业务应用核心支持（03批）三个阶段。“01批成功解决了卫星有没有的问题，02批解决了卫星资料能不能业务应用的问题，而03批则重点解决卫星用得好不好的问题。”“风云二号”系列静止气象卫星地面应用系统副总工程师陆风向记者介绍。
目前，在“风云二号”家族中，D星、E星、F星分别于2006年、2008年和2012年成功发射并投入业务使用，按照4年的设计寿命，D星和E星均已超期服役。因此，选择在这个时候发射“风云二号”G星，是为了确保静止卫星观测业务连续稳定运行。正如中国气象局副局长宇如聪所说：“‘风云二号’G星是一颗承前启后的卫星。”
“风云二号”G星是“风云二号”03批中的第二颗星，将与同批首颗星“风云二号”F星共同承担我国静止气象卫星双星观测任务，并择机接替已超期服役的“风云二号”02批卫星D、E星。目前，“风云二号”D星定位在东经86.5°，E星定位在东经105°，F星定位在东经112°。“ ‘风云二号’G星的发射不仅保障了我国静止轨道气象卫星业务的连续稳定，而且还将激活我国静止气象卫星所有观测轨道资源，对我国业务静止气象卫星‘多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密’的观测体系具有重要意义。”国家卫星气象中心主任杨军介绍。
记者了解到，“风云二号”G星设计寿命同样为4年，但卫星研制部门通过技术改进，进一步提升了卫星的性能和可靠性，有望在轨业务工作至2020年前后。
质量提高 两项载荷技术创新
“我们对星上有效载荷做了比较大的改进，确保其稳定可靠运行、云图质量精益求精。”“风云二号”G星总工程师曹亮表示。
“‘风云二号’G星主要搭载两个有效载荷，分别是扫描辐射计和空间环境监测器。”陆风说。扫描辐射计有红外长波通道两个，红外中波、可见光及水汽通道各1个，可以在非汛期每小时、汛期每半小时获取覆盖地球表面约三分之一的全圆盘图像，同时支持对任意区域6分钟间隔高频次连续观测；空间环境监测器能对太阳X射线、高能质子、高能电子和高能重粒子流量进行监测，用于开展空间天气监测、预报和预警业务。
对所有静止轨道气象卫星来说，光学成像仪器难以避免受红外杂散光效应影响。杂散光效应会使卫星云图质量下降，温度敏感性降低，对红外云图的定标精度影响明显。
“在‘风云二号’G星上，我们对红外杂散光进行了改进，抑制效应明显，通过仿真预算，红外杂散光抑制效应同比提高了50%以上。”中国科学院院士陈桂林说道。
与此同时，在“风云二号”F星成功的基础上，“风云二号”G星进一步提升了黑体定标能力。“黑体定标像一把尺子一样，对卫星探测到的温度进行标定。”陈桂林表示。在“风云二号”01批气象卫星中，星体黑体定标每三幅云图进行一次，02批气象卫星及“风云二号”03批第一颗星均是每两幅云图进行一次，而“风云二号”G星每幅云图进行一次。陈桂林说：“这大大提高了卫星的定标频次，对于我国风云卫星的定标应用作用明显。”
据悉，在“风云二号”G星上，共有25项技术状态更改。
升级换代 开启静止气象卫星新篇章
在“风云二号”G星发射成功后，我国将在2017年前后发射“风云二号”家族成员的最后一颗卫星“风云二号”09星，这将为我国第一代静止轨道气象卫星画上一个圆满的句号。随后，我国第二代静止轨道气象卫星“风云四号”将接替“风云二号”家族成员的光荣使命，开启静止轨道气象卫星升级换代的新篇章。
目前，我国“风云四号”首发试验星正处于初样转正样阶段，预计在2016年左右发射。在试验星之后，我国将发射“风云四号”业务星，实现我国静止轨道业务卫星的升级换代。
“‘风云四号’气象卫星不仅可以提供更高分辨能力的成像观测，而且其搭载的高光谱垂直探测仪以及闪电成像仪，将是世界首次在静止轨道上应用，具有重大创新意义，这些观测仪器及应用将显著提升我国气象卫星和卫星气象应用能力，为我国数值天气预报与天气预警应用水平提升提供有力支撑。”杨军表示。
（来源： 中国气象报社 责任编辑：黄琳)