在周恩來總理“要搞我們自己的氣象衛(wèi)星”的倡議下，1972年，氣象衛(wèi)星預(yù)研工作開始。上海技物所承擔(dān)了衛(wèi)星紅外掃描輻射計的研制任務(wù)，匡定波為主任設(shè)計師。這顆衛(wèi)星就是后來的“風(fēng)云一號”。

匡定波參加“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星B星發(fā)射。

隨著衛(wèi)星參數(shù)逐步確定，匡定波等人關(guān)注到，美國預(yù)告發(fā)射的新氣象衛(wèi)星搭載的掃描輻射計信號全部從模擬制式改成數(shù)字制式，地面分辨率提高64倍，將完全取代我國在研方案對標(biāo)的高分辨率掃描輻射計。

“如果按原定指標(biāo)，在發(fā)射前完成研制是有把握的。但方案已經(jīng)在技術(shù)上落伍了，等衛(wèi)星上天以后，世界各國不會再接收這樣的云圖?！笨锒úㄖ赋?，“必須提升指標(biāo)，采用新一代技術(shù)方案?！?

上海技物所的研究人員主動“自我加壓”，著手提升核心部件的性能指標(biāo)。其中，研究員龔惠興（1995年當(dāng)選為中國工程院院士）負(fù)責(zé)掃描輻射計整體研制工作，紅外探測器的任務(wù)交給了研究員方家熊（2001年當(dāng)選為中國工程院院士）。

多番研討后，團(tuán)隊決定選用與國際接軌的先進(jìn)方案，用碲鎘汞器件觀測地球。碲鎘汞被譽(yù)為紅外探測器的“天選”材料，其禁帶寬度隨組分變化，可以制備各種波段的紅外探測器。

盡管上海技物所是國內(nèi)最早開始研制碲鎘汞的單位，但當(dāng)時材料指標(biāo)離要求還有很大差距，其中最突出的是工作溫度問題。

實驗室研制的碲鎘汞紅外探測器在液氮制冷——即零下196.15攝氏度下工作性能良好，但在太空中，輻射制冷器只能為探測器提供零下168.15攝氏度的環(huán)境，在該溫度下，探測器的性能急劇下降。

本著一股不服輸?shù)膭艃海郊倚軒ьI(lǐng)29人的小組迎難而上。為了以最高效率攻克難題，他給團(tuán)隊立下了規(guī)矩：“全力配合總體，出問題從自己身上反思原因?！?

他們一一攻克材料提純、合成、檢測、應(yīng)用環(huán)境模擬等難關(guān)，并專門搭建了測量溫度變化的設(shè)備，詳細(xì)分析碲鎘汞器件在不同溫度下的性能，仔細(xì)研究參數(shù)和工藝。

當(dāng)溫度問題被基本解決后，團(tuán)隊又夜以繼日地攻克了探測器封裝難題。1988年9月7日，上海技物所建所30周年之際，“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，不久后，紅外掃描輻射計順利獲取清晰圖像。

這意味著我國成為繼美國之后第二個同時掌握光導(dǎo)型碲鎘汞和輻射制冷技術(shù)的國家。同時期的歐洲早于我國起步，卻遲遲未能做成。

1988年“風(fēng)云一號”氣象衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)試驗隊員凱旋。

自我施壓，瞄準(zhǔn)國際前沿

為何我國能在基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)被封鎖的情況下，一舉攻下碲鎘汞器件難題？這靠的是科學(xué)家自我施壓、自我超越的拼搏精神。

隨著紅外探測器應(yīng)用范圍的不斷拓展，為了集中力量保證航天工程等國家重大任務(wù)的順利完成，上海技物所將碲鎘汞的材料與器件研究工作統(tǒng)一歸并到第十研究室，由方家熊擔(dān)任室主任。

研究室先后解決了材料預(yù)處理、質(zhì)量控制和工藝規(guī)范等問題，建立了從碲鎘汞材料生長到紅外探測器元件制備的全鏈條流程。

“七五”期間，多元長波碲鎘汞探測器預(yù)研項目的目標(biāo)是做出一個超過10像元（探測器掃描采樣的最小單元）的線列器件。但方家熊瞄準(zhǔn)當(dāng)時國際先進(jìn)水平，決定把目標(biāo)定為60像元。

上海技物所研究員龔海梅回憶道：“當(dāng)時能做出十幾像元的紅外探測器已經(jīng)很不容易了，且有幾家單位同時在做，競爭十分激烈?！?

但方家熊并不畏懼。他帶領(lǐng)實驗室同事克服經(jīng)費(fèi)不足、設(shè)備條件差等困難，成功研制出60像元器件。對此，原國防科工委發(fā)來賀信：“60像元碲鎘汞線列紅外探測器的研制成功，證明了我們中國的科技人員完全有能力打破國外的禁運(yùn)和封鎖，完全能夠依靠自己的智慧和創(chuàng)造力攻克這一難關(guān)……你們?yōu)閲拦I(yè)的研究單位做出了榜樣?！?

60像元長波紅外探測器。

隨后，180像元的碲鎘汞器件研制任務(wù)也交給了上海技物所。