“風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星的發(fā)展可以說是我國改革開放發(fā)展的一個(gè)縮影。通過30年我們堅(jiān)持不懈地奮斗和自主創(chuàng)新，氣象衛(wèi)星已成為現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中必不可少的科技支撐?！眹倚l(wèi)星氣象中心主任楊軍說。
30年，彈指一揮間。在歷屆黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的重視和關(guān)懷下，我國已成功發(fā)射了9顆風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星，目前，仍有4顆在軌穩(wěn)定運(yùn)行，為氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、航空、航海和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域提供了大量的公益性、專業(yè)性和決策性服務(wù)，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。如今，風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星已成為我國民用遙感衛(wèi)星效益發(fā)揮最好、應(yīng)用范圍最廣的衛(wèi)星之一。
從試驗(yàn)應(yīng)用型到業(yè)務(wù)服務(wù)型
“氣象衛(wèi)星的工作，我們是白手起家，沒有人去告訴你如何去做，要靠實(shí)踐凝練，要花代價(jià)去換取經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)?！憋L(fēng)云一號(hào)A星地面應(yīng)用系統(tǒng)總指揮、國家衛(wèi)星氣象中心原主任鈕寅生說。
在氣象衛(wèi)星取得斐然成績的同時(shí)，人們都不會(huì)忘記那曾經(jīng)刻骨銘心的痛：
——1988年10月15日，成功在軌穩(wěn)定運(yùn)行39天的我國第一顆極軌氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號(hào)A星姿態(tài)失控，整星失敗。
——1991年2月14日，風(fēng)云一號(hào)B星在正常在軌運(yùn)行165天后，由于星載計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)跳變，導(dǎo)致衛(wèi)星姿態(tài)再次失控。
——1994年4月7日，即將成為我國第一顆靜止氣象衛(wèi)星的風(fēng)云二號(hào)01星在發(fā)射前8小時(shí)的模擬測(cè)試中，肼系統(tǒng)發(fā)生泄漏，導(dǎo)致廠房失火，衛(wèi)星被燒毀。
——1997年6月10日和2000年6月25日分別發(fā)射的風(fēng)云二號(hào)A星和B星，在在軌運(yùn)行10個(gè)月和8個(gè)月之后，也都因各種問題無法正常工作，均未達(dá)到設(shè)計(jì)壽命。
回望歷史，正是這些在心頭久久揮之不去的痛，為我國極軌和靜止氣象衛(wèi)星的研制和技術(shù)積累了經(jīng)驗(yàn)；也正是這些痛，在時(shí)時(shí)刻刻激勵(lì)著氣象衛(wèi)星科技工作者以更加“嚴(yán)、慎、細(xì)、實(shí)”的工作態(tài)度投入到衛(wèi)星的研制和應(yīng)用中。“面對(duì)這項(xiàng)高投入、高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的工作，我們來不得半點(diǎn)馬虎?！睏钴娬f。
不平凡的歷程勢(shì)必造就一個(gè)不平凡的衛(wèi)星平臺(tái)，勢(shì)必培養(yǎng)出一批勇于克服困難、迎難而上、鍥而不舍的氣象衛(wèi)星科技人員。在經(jīng)歷了挫折之后，一個(gè)個(gè)神話在航天人和氣象人的手中書寫。
1999年5月10日和2002年5月15日，分別成功發(fā)射了風(fēng)云一號(hào)C星和D星。風(fēng)云一號(hào)C星在軌正常業(yè)務(wù)運(yùn)行4年9個(gè)月，大大超出2年的設(shè)計(jì)壽命，而D星至今仍穩(wěn)定運(yùn)行。
2004年10月19日和2006年12月8日，分別成功發(fā)射了風(fēng)云二號(hào)C星和D星，首次共同實(shí)現(xiàn)了“雙星運(yùn)行、互為備份”。其中，風(fēng)云二號(hào)C星及地面應(yīng)用系統(tǒng)還榮獲2007年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
從第一代氣象衛(wèi)星到第二代
經(jīng)過30年的發(fā)展，我國氣象衛(wèi)星已實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)化、系列化，并率先實(shí)現(xiàn)了我國應(yīng)用衛(wèi)星從試驗(yàn)應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型轉(zhuǎn)變的目標(biāo)。
然而，面對(duì)成績，我國的航天人和氣象人的目光并沒有僅僅停留于此。
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星上裝載的5個(gè)通道的1個(gè)儀器已早已無法滿足氣象現(xiàn)代化的需求。防災(zāi)減災(zāi)、氣候變化、環(huán)境生態(tài)保護(hù)等一個(gè)個(gè)問題亟待氣象衛(wèi)星人為其破解之路提供科技支撐。
就在風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的發(fā)展逐步走向正軌時(shí)，發(fā)展我國第二代極軌氣象衛(wèi)星的議案又?jǐn)[在大家面前?！吧鲜兰o(jì)90年代，正是氣象衛(wèi)星發(fā)展最艱難的時(shí)候。但盡管如此，大家還是滿懷希望，很多人都是在研制風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的同時(shí)，又再為發(fā)展我國第二代極軌氣象衛(wèi)星謀劃著。”楊軍說。
經(jīng)過8年的“艱苦抗戰(zhàn)”，我國航天人和氣象人并肩完成了美國用40年才走完的路。2008年5月27日，我國新一代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)A星被成功送入預(yù)定軌道。隨著衛(wèi)星一同被送入太空的還有星上裝載的11個(gè)先進(jìn)的遙感儀器及99個(gè)光譜探測(cè)通道，其中有5個(gè)通道的分辨率達(dá)到250米。而在30年前的風(fēng)云一號(hào)A星上，僅有1個(gè)儀器及5個(gè)通道。
除了量上的突破，風(fēng)云三號(hào)A星更注重在質(zhì)上的突破。它實(shí)現(xiàn)了我國氣象衛(wèi)星從單一遙感成像到地球環(huán)境綜合探測(cè)、從光學(xué)遙感到微波遙感、從公里級(jí)分辨率到百米級(jí)分辨率、從國內(nèi)接收到極地接收的四大技術(shù)突破。
在我國極軌氣象衛(wèi)星進(jìn)入嶄新的歷史階段時(shí)，靜止氣象衛(wèi)星的更新?lián)Q代工作也在有條不紊地進(jìn)行中。目前，我國第二代靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)已進(jìn)入立項(xiàng)階段，將于2013年前后發(fā)射首顆衛(wèi)星。
“氣象衛(wèi)星事業(yè)是幾代人奮斗的結(jié)果，這條路走得很難、很艱苦，但是很有成效。我們相信，只要團(tuán)結(jié)起來，不斷改進(jìn)，未來中國的氣象衛(wèi)星一定會(huì)更好?！敝袊こ淘涸菏俊L(fēng)云二號(hào)地面應(yīng)用系統(tǒng)總師許健民說。
從蹣跚學(xué)路到天地一體化的楷模
作為衛(wèi)星工程的五大系統(tǒng)之一，地面應(yīng)用系統(tǒng)是充分發(fā)揮衛(wèi)星應(yīng)用效益的堅(jiān)實(shí)保障?！盀榱顺浞职l(fā)揮衛(wèi)星的效應(yīng)，要求是地面應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展要略超前于衛(wèi)星的發(fā)展。”鈕寅生說。伴隨著衛(wèi)星的發(fā)展，我國氣象衛(wèi)星地面應(yīng)該系統(tǒng)的建設(shè)也在不斷推進(jìn)中：地面接收站從無到有，從3個(gè)到5個(gè)，從國內(nèi)走向國外；地面應(yīng)用系統(tǒng)從無到有，從一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行到多個(gè)系統(tǒng)并行。
“風(fēng)云衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)含量和工作量，不亞于甚至超過衛(wèi)星本身，它不僅是國內(nèi)最好的系統(tǒng)，而且在世界上也是先進(jìn)的?！?中科院院士匡定波說。
回首衛(wèi)星氣象人走過的30年，許健民感觸最深的不是那些令人耀眼的成就，而是當(dāng)初難以想像的各種困難。他連連用“其中的不確定性太大了，現(xiàn)在回過頭來看，都覺得后怕”來形容他現(xiàn)在的心情。他說：“科研人員承受了來自各方面的埋怨和壓力，我們只能一點(diǎn)一點(diǎn)從基礎(chǔ)做起，一步一步地去解決問題?！?/p>
如今，風(fēng)云衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)成功解決了海量、高速氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和異地間實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳送問題，突破了衛(wèi)星資料接收處理、預(yù)處理、產(chǎn)品處理、存檔、分發(fā)、應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，克服了國內(nèi)雙星和國外多星業(yè)務(wù)化接收處理給應(yīng)用系統(tǒng)帶來的技術(shù)復(fù)雜性和兼容性的難題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，年運(yùn)行成功率保持在99.5%。
特別是風(fēng)云二號(hào)地面應(yīng)用系統(tǒng)中的高精度圖像定位技術(shù)破解了我國航天事業(yè)“要命”問題，受到了美國航空航天局（NASA）局長麥克·格瑞芬博士的稱贊，被國際同行專家公認(rèn)為達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星星地一體化的共同發(fā)展模式也被我國航天界譽(yù)為“天地一體化的楷模，地面應(yīng)用系統(tǒng)的典范”。
從無從應(yīng)對(duì)到成竹在胸
“浣熊”、“鳳凰”、“森拉克”、“黑格比”、“薔薇”……2008年登陸我國的臺(tái)風(fēng)個(gè)數(shù)較常年同期偏多，臺(tái)風(fēng)登陸強(qiáng)度強(qiáng)。但由于預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，防御措施到位，臺(tái)風(fēng)造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失較2000年以來同期偏輕。而在其中，氣象衛(wèi)星時(shí)刻密切監(jiān)測(cè)，追蹤臺(tái)風(fēng)動(dòng)向，為預(yù)報(bào)人員及時(shí)提供最新衛(wèi)星云圖，可謂功不可沒。
然而，思緒回到了建國初期，臺(tái)風(fēng)肆虐、干旱橫行、強(qiáng)寒潮突至，自然災(zāi)害給新中國的發(fā)展設(shè)置了一道道障礙。特別是1968年，臺(tái)風(fēng)頻襲我國東部沿海，損失慘重?！爱?dāng)時(shí)，由于氣象部門在臺(tái)風(fēng)的監(jiān)測(cè)手段上還很缺乏，特別是對(duì)于臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑和強(qiáng)度無法作出準(zhǔn)確的判斷?！痹S多老同志回憶道。
肩負(fù)重任的風(fēng)云氣象衛(wèi)星沒有讓人們失望。自2005年1月以來，我國風(fēng)云系列衛(wèi)星對(duì)太平洋生成的92個(gè)，影響或登陸我國大陸的33個(gè)臺(tái)風(fēng)全部進(jìn)行了全程監(jiān)測(cè)。
近年來，氣象衛(wèi)星在防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化、奧運(yùn)氣象服務(wù)保障和空間環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等方面都得到廣泛應(yīng)用，取得了顯著成績。
在2003年的淮河特大洪澇災(zāi)害、2006年的大興安嶺特大森林大火、2006年的北京特強(qiáng)沙塵暴、2008年年初的低溫雨雪冰凍天氣、每年初冬襲擊我國大部地區(qū)的大霧等災(zāi)害性天氣的氣象服務(wù)中，都可以找到風(fēng)云衛(wèi)星的資料和產(chǎn)品；在我國夏季風(fēng)、干旱、積雪監(jiān)測(cè)，全球臭氧及海冰變化趨勢(shì)分析中，氣象衛(wèi)星資料都得到了廣泛應(yīng)用。
在2008年北京奧運(yùn)會(huì)及殘奧會(huì)氣象服務(wù)中，風(fēng)云系列衛(wèi)星更發(fā)揮了重要作用。氣象衛(wèi)星在密切監(jiān)視臺(tái)風(fēng)、暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣的同時(shí)，積極為北京市熱環(huán)境、大氣氣溶膠、臭氧監(jiān)測(cè)提供科學(xué)數(shù)據(jù)，為青島奧帆賽海域滸苔治理工作提供每日滸苔分布圖。
氣象衛(wèi)星資料和產(chǎn)品除了服務(wù)與現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)外，還積極服務(wù)軍隊(duì)、水文、海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、民航、交通、電力等部門。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，接收與利用風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星資料及產(chǎn)品的用戶已超過2500家。
從依靠國外資料到為國外同行提供資料
隨著我國靜止和極軌氣象衛(wèi)星的相繼成功發(fā)射和投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，風(fēng)云一號(hào)C、D星，風(fēng)云二號(hào)C、D星，風(fēng)云三號(hào)A星都被世界氣象組織納入全球業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星序列之中。我國氣象衛(wèi)星在國際上的影響越來越大，發(fā)揮的作用日益顯著，大量國際用戶直接接收或利用我國的風(fēng)云氣象衛(wèi)星資料。
“特別是在風(fēng)云三號(hào)A星成功發(fā)射之后，我們仿佛成了‘香餑餑’，很多發(fā)達(dá)國家的氣象部門都主動(dòng)與我們聯(lián)系，希望共享風(fēng)云三號(hào)A星資料?！睏钴娮院赖卣f。
短短的30年光陰，在黨中央、國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和關(guān)注下，我國已成為同時(shí)擁有極軌和靜止氣象衛(wèi)星的極少數(shù)國家之一，并且在地球觀測(cè)組織（ＧＥＯ）中發(fā)揮了重要作用。
1993年5月，中國氣象局向朝鮮提供了一套極軌氣象衛(wèi)星資料接收處理系統(tǒng)，這是我國向國外出口的第一套氣象衛(wèi)星資料接收處理系統(tǒng)。為了加強(qiáng)衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享工作，我國成功開發(fā)了FENGYUNCast接收系統(tǒng)，并于2006年和2007年分別向亞太地區(qū)17個(gè)國家贈(zèng)送了該接收設(shè)備，使得風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)在世界范圍內(nèi)得到了更廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，澳大利亞、日本、新加坡、馬來西亞、菲律賓、韓國、朝鮮、伊朗、阿曼、新西蘭等國家以及我國香港和澳門特別行政區(qū)也都在不同程度地接收和利用風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)。（記者 胡亞）
