1到10,從小變大
“風(fēng)云之路”徐徐展開(kāi)。1997年,風(fēng)云二號(hào)A靜止氣象衛(wèi)星的成功發(fā)射,使我國(guó)成為繼美國(guó)、歐盟之后,第三個(gè)同時(shí)擁有極軌和靜止氣象衛(wèi)星的國(guó)家(地區(qū)),風(fēng)云衛(wèi)星星座初具雛形。
“我這大半輩子,都是在風(fēng)云衛(wèi)星上?!痹谥袊?guó)科學(xué)院院士、風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師陳桂林看來(lái),自己的“風(fēng)云事業(yè)”就像一艘駛向大海彼岸的船,絕不會(huì)回頭。
1984年,陳桂林接到任務(wù):研制地球同步軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云二號(hào)”的核心儀器——多通道掃描成像輻射計(jì)。自此,他開(kāi)啟了風(fēng)云航行。這個(gè)過(guò)程中說(shuō)不清遇到過(guò)多少“大風(fēng)大浪”,僅在研制的第一階段,就攻克了240多個(gè)技術(shù)難關(guān)。
當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)并沒(méi)有多通道掃描成像輻射計(jì)核心器件波紋管的研制基礎(chǔ),如果從法國(guó)進(jìn)口,需要2000萬(wàn)法郎,可當(dāng)時(shí)整個(gè)衛(wèi)星的研制費(fèi)用才不到1000萬(wàn)法郎?!八晕覀円咦约旱穆罚粤Ω话??!标惞鹆终f(shuō)。
為了這個(gè)波紋管,陳桂林團(tuán)隊(duì)幾乎跑遍了國(guó)內(nèi)所有地方,最后在北京找到了一位會(huì)加工波紋管師傅,在四川找到了可以制造材料的機(jī)器。反復(fù)調(diào)整試用,經(jīng)歷3年多時(shí)間,波紋管的問(wèn)題才得以解決。
“風(fēng)云衛(wèi)星,我們搞得比較早,這條路很不容易。”回看往事,在陳桂林眼里,有幾分驕傲,也有幾分不易。
掃描輻射計(jì)的升級(jí)有諸多難點(diǎn),有資源和技術(shù)限制,也有人員短缺。風(fēng)云二號(hào)H星掃描輻射計(jì)主任設(shè)計(jì)師、上海技物所研究員陳福春向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》坦言:“少有人比陳院士更熟悉輻射計(jì)了?!?
2017年底,在風(fēng)云二號(hào)H星的一次試驗(yàn)中出現(xiàn)了一個(gè)干擾的多余信號(hào),大家一時(shí)難以判斷信號(hào)來(lái)源?!白詈?,還是陳院士把試驗(yàn)流程再走一遍后,找到了信號(hào)源頭。”
創(chuàng)業(yè)難,守業(yè)更難?!?到1的這條路很長(zhǎng),我們手握成功的接力棒,肩上是必須成功的重?fù)?dān)?!标惛4喊衙恳淮鷴呙栎椛溆?jì)都看作是一個(gè)新開(kāi)始,“風(fēng)云二號(hào)總得有人堅(jiān)持到底,做事情要善始善終,這也是陳院士教導(dǎo)我們的?!?
1986年至今,上海技物所為風(fēng)云二號(hào)全系列發(fā)射的8顆衛(wèi)星研發(fā)的核心光學(xué)載荷多通道掃描成像輻射計(jì),其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品可靠性達(dá)到自旋衛(wèi)星平臺(tái)同類(lèi)遙感儀器國(guó)際先進(jìn)水平。如今,風(fēng)云二號(hào)服務(wù)于“一帶一路”戰(zhàn)略,它向包括非洲東部、西亞、中亞、南亞在內(nèi)的諸多國(guó)家地區(qū)提供氣象資料和信息,為提升我國(guó)國(guó)際影響力作出重要貢獻(xiàn)。
10到100,從弱變強(qiáng)
氣象衛(wèi)星是用于大氣觀測(cè)和生態(tài)觀測(cè)的功能衛(wèi)星,測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性是它的生命線。在繼承風(fēng)云一號(hào)、二號(hào)有效載荷研制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我國(guó)新一代氣象衛(wèi)星的技術(shù)水平又跨上了新的臺(tái)階。
2017年11月發(fā)射的風(fēng)云三號(hào)D星是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星的第二顆業(yè)務(wù)星,被譽(yù)為探測(cè)全球大氣的“超級(jí)慧眼”。與風(fēng)云三號(hào)前一顆C星相比,其核心遙感儀器的可靠性、穩(wěn)定性和探測(cè)精度都有進(jìn)一步的提高。
值得一提的是,風(fēng)云三號(hào)D星搭載的中分辨率光譜成像儀是世界上首臺(tái)能夠獲取全球250米分辨率紅外分裂窗區(qū)資料的成像儀器,可每日無(wú)縫隙獲取全球250米分辨率真彩色圖像?!澳壳盀橹?,其他國(guó)家的氣象衛(wèi)星還沒(méi)有達(dá)到這個(gè)水平?!憋L(fēng)云三號(hào)紅外高光譜大氣探測(cè)儀主任設(shè)計(jì)師、上海技物所研究員顧明劍說(shuō)。
“衛(wèi)星儀器的更新?lián)Q代需要經(jīng)過(guò)反復(fù)論證、預(yù)演等過(guò)程,從工程樣機(jī)再到工程立項(xiàng),往往要花10年的時(shí)間?!鳖櫭鲃Ω嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,風(fēng)云三號(hào)D星從開(kāi)始啟動(dòng)研制到發(fā)射僅用了四五年的時(shí)間。
儀器設(shè)計(jì)指標(biāo)都要與歐美國(guó)家進(jìn)行對(duì)比,顧明劍坦言,這其中最大的挑戰(zhàn)是頂住巨大壓力不斷提升儀器的研制基礎(chǔ)和元部件的性能?!皟x器性能從追趕到相當(dāng),再到超越,要拿出最好的東西,最大的力量就是決心和堅(jiān)持。”
2017年9月,風(fēng)云四號(hào)掃描輻射計(jì)獲取的全球圖像取代美國(guó)航空航天局世界第一張地球全景圖,在微信啟動(dòng)頁(yè)展示。這顆衛(wèi)星上還搭載了我國(guó)氣象衛(wèi)星的一個(gè)獨(dú)門(mén)秘笈——干涉式大氣垂直探測(cè)儀。早在20年前,匡定波就做出判斷:“我們可以把干涉儀也放到靜止軌道衛(wèi)星上?!?
任務(wù)交給了上海技物所研究員華建文?!罢f(shuō)實(shí)在的,把輻射計(jì)和探測(cè)儀同時(shí)放在一個(gè)衛(wèi)星上,挺難的?!比A建文告訴記者,美國(guó)曾因相互干擾和費(fèi)用貴為由,放棄了“一星雙載”的計(jì)劃,分別用兩顆衛(wèi)星裝載這兩種儀器。