風雲四號：形影不離的「閃電俠」

（專家：魯暘筱懿，行星物理博士，中國天文學會會員，研究方向為行星物理學和月球科學，科普中國微平台原創首發）

我國第二代地球靜止軌道氣象衛星首發星——風雲四號（FY-4A）計劃於12月11日由長征三號乙火箭運載發射。衛星已於10月23日由安-124運輸至西昌青山機場，隨後衛星被轉運至西昌衛星發射場廠房，正式進入了發射場流程。

風雲四號衛星模型

風雲四號將看得更快、更精、更集中

風雲四號氣象衛星是繼風雲二號衛星後，我國新一代高軌氣象觀測衛星（按照慣例我國將極軌衛星列為奇數編號，靜止軌道衛星為偶數編號）。衛星設計壽命7年，重量5400千克。由航天八院負責總抓研製，採用三軸穩定衛星平台，時間解析度提高到15分鐘，空間解析度將達到0.5千米，紅外空間解析度提高到2千米，區域觀測時間到達分鐘級。為了盡量減少發熱和空間輻射對衛星壽命及運行姿態的影響，衛星研製過程中還採用了整星微振動抑制技術、高精高穩姿態控制這樣的如同實現數碼相機「防抖」功能的先進技術。

位於距離地球近36000千米的地球靜止軌道，因其相對地球保持靜止的特點，在此軌道上運行的觀測衛星可獲取觀測區域內的實時氣象參數。「形影不離」跟拍模式下，實現區域內高精度的短期氣候預測。

衛星搭載的閃電成像儀可對持續時間極短、高頻次的閃電進行實時、連續觀測，並結合雲圖後，實現對強對流天氣的跟蹤觀測，提供閃電災害預警。該載荷由航天五院508所負責研製，可實現對中國及其周邊區域上空的閃電進行探測，每分鐘可以拍攝500張閃電圖像數據，使風雲四號衛星成為名副其實的「閃電俠」。

要實現在垂直方向上對大氣結構實現高精度的定量「解剖」式觀測，風雲四號衛星藉助的是一台名為「干涉式大氣垂直探測儀」的紅外高光譜探測儀器。儀器由上海技物所承擔研製任務，它也是世界首個高軌氣象衛星垂直探測儀。該探測儀器與同屬該所研製的「十二通道掃描輻射計」一起為地面研究人員提供高光譜、高解析度的地球圓盤雲圖及三維地球大氣氣象數據，與風雲二號相比，將使衛星看得更快、更精、更集中，色彩更豐富。

風雲四號擔負多項衛星技術重任

風雲四號的研製過程始於上世紀90年代，伴隨我國科技進步歷程，國內眾多科研機構、企業的參研人員為衛星的研製付出了不懈努力。作為一顆將成像儀、探測儀載荷「合二為一」整合在一個衛星平台上的空間探測儀器，風雲四號還擔負著驗證多項新的衛星技術的重任。除完成對地氣象信息收集工作外，充分利用衛星軌道特性，風雲四號還將對空間天氣進行監測和預警。作為衛星工程五大系統（衛星、運載、發射、測控與地面應用系統）之一的氣象衛星地面應用系統，擔負著衛星數據的接收、處理和服務功能。該系統的運行質量將直接影響最終數據的時效性和準確性。華為運用其先進的雲計算與存儲技術為國家衛星氣象中心提供了雲數據中心解決方案。

此前曾有高軌衛星拍攝低軌航天器的先例，期待風雲高軌衛星能在更多領域發揮作用。

編輯：紀阿黎