| | | 2018年06月06日 星期三
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上海技物所科研人员30多年苦心钻研,不断提升风云二号“视力”

在3.6万公里高空亮起中华“风云之眼”


    ■本报首席记者许琦敏

    通讯员 陈福春

    昨晚,风云二号H气象卫星在西昌卫星发射中心发射成功。这是我国自行研制的第一代地球静止轨道气象卫星——风云二号系列的“收官之作”。

    从上世纪80年代开始,我国静止轨道气象卫星实现了从无到有、从弱到强,我国气象卫星事业步入了国际气象卫星先进行列。这一切的背后,是全体科研人员的苦心钻研。

    中国科学院上海技术物理研究所承担了风云二号气象卫星的“眼睛”——星载光学载荷的研发和制造。坚持三十余载,使卫星的“视力”不断实现新跨越。这些气象信息在天气预报、气候预测、自然灾害和环境监测等方面发挥关键作用,也将广泛应用于农业、海洋、交通等行业。

    一代气象卫星,科研人三十多年精益求精

    风云二号气象卫星是我国自行研制的第一代地球静止轨道气象卫星,与极地轨道气象卫星相辅相成,构成我国气象卫星应用体系。从1997年至今,我国先后成功发射了八颗风云二号卫星,在轨业务运行良好。

    光学载荷就如同气象卫星的眼睛,为了让它们在离地面3.6万千米处的地球同步静止轨道上,可以对地表的风云变幻洞察秋毫,上海技物所几代科学家以执着追求奋勇向前的精神,使气象卫星光学载荷研制技术实现了跨台阶的提升。

    风云二号气象卫星核心遥感仪器——多通道扫描辐射计,需要将光、机、电、红外探测器、辐射制冷和薄膜光学等多种技术综合应用在一起,世界上只有为数不多的国家能够设计制造这种仪器。自1983年,上海技物所的科研人员就开始了对这一科研的攀登。

    当时我国在该领域的技术积累近乎空白,科研人员只有白手起家。自主研发的道路从来没有一帆风顺。1994年4月2日,正在进行最后一次厂房测试的风云二号卫星突然爆炸起火,凝聚着航天人十多年心血的卫星毁于一旦。事故发生后三个月,研究所就重新组织起了研制队伍,仅用两年多时间,就向卫星总体提交了比原先质量、性能和可靠性更高的扫描辐射计正样发射产品,为1997年我国第一颗地球静止轨道气象卫星的成功发射奠定了重要的技术基础。

    2004年,科研团队对02批C星的辐射计实施了重大技术改进,将辐射计的观测通道从三个增加到五个,同时增加了对森林火灾、草原火灾、大雾天气和沙尘暴的观测能力。在G星上,扫描辐射计再次进行了三项技术改进,使卫星的定量化水平达到国际先进水准。

    天上“眼睛”亮了,他却视网膜脱落

    “搞科研就是要有点牺牲精神。”这是上海技物所风云二号研制团队灵魂人物、卫星副总设计师、中国科学院院士陈桂林常说的一句话。他的科研人生就是风云二号气象卫星发展的浓缩史。

    风云二号立项之初,绝大多数人都认为这是个投资大、风险高、周期长,而且难以预测结果的项目,其中不少关键技术都是极具挑战的难题。

    为了能掌握第一手气象信息,陈桂林全身心投入到科研中,积劳成疾。1989年,多通道扫描辐射计初样产品的研制刚完成,他就因过度疲劳得了突发性耳聋。但他强忍病痛,坚持工作。住院治疗后,病情稍有转机,他又立即投入工作。如今,陈桂林的左耳已听不到任何声音。

    1994年1月,陈桂林在西昌卫星基地参加风云二号气象卫星首次发射工作,一只眼睛忽然视物模糊,经诊断为视网膜脱落。在医生和领导的一再催促下,他才住进了医院。如今,陈桂林右眼视力不到0.1,但他戴着眼镜,依然奋斗在科研第一线。

    2011年春节,研制团队在加班检查整理电单机的电缆接线,陈桂林也来了。线缆密密麻麻,他眼睛看不清就用放大镜,一根导线、一个接点地检查,不符合要求就重来。他反复教导青年科研人员:“遇到问题不可怕,松懈的态度最可怕!地面上出现的任何异常现象都可能是隐患,到了天上,它们将是载荷的灭顶之灾。”

    就在扫描辐射计出发进场的前两周,陈桂林突染风寒,高烧到39℃。在病床上的他依然听着辐射计的工作汇报。两周后,尚未痊愈的他又和试验队一起奔赴卫星发射场。

    二代卫星已启航,技术走在世界前列

    30多年来,风云二号卫星已成为全球综合观测系统的重要组成部分,被世界气象组织纳入了全球观测业务卫星序列。

    30多年来,风云二号卫星上,上海技物所研发的扫描辐射计所获取的图像资料,已被全国各省市气象台站、周边数十个国家与地区所接收。

    风云二号气象卫星目前有四颗在轨运行,产品质量和性能不断提高。2004年发射的第一颗业务卫星总计在轨工作超过10年,远远超过3年的设计使用寿命。最新地面测试表明,风云二号H星多通道扫描辐射计的光谱通道已增加到五个;每30分钟可获取一幅地球圆盘图信息,能在强对流等灾害性天气活跃时进行每6分钟一次区域加密观测。

    2016年底,我国第二代地球静止轨道气象卫星——风云四号A星成功发射,在垂直探测能力和短期灾害性天气预报能力上,走在世界前列。

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