第四顆風雲三號今晨發射，可將氣象災害監測時效提高近1倍

今天（11月15日）2時35分，由中國航天科技集團八院抓總研製的風雲三號04星在太原衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射升空。這是我國第二代極軌氣象衛星風雲三號的第四顆衛星，也是我國成功發射的第16顆風雲系列氣象衛星。

氣象衛星按衛星運行軌道可分為兩種：一種是太陽同步軌道氣象衛星，如我國研製風雲一號和風雲三號，繞地球運轉，也稱極軌氣象衛星；另一種為地球靜止軌道氣象衛星，如我國研製風雲二號和風雲四號，相對地球保持靜止，也稱靜止氣象衛星。

老型號新本領：穿雲透霧測極光

據風雲三號04星總指揮兼總師高火山介紹，風雲三號04星由有效載荷及平台結構、熱控、姿軌控等22個分系統組成，其中有效載荷10台（套）。相對於C星，整星技術狀態變化大，其中紅外高光譜大氣探測儀、高光譜溫室氣體監測儀、廣角極光成像儀和電離層光度計4個儀器為全新研製產品，衛星可實現全球、全天候、多譜段、三維和定量探測。

風雲三號衛星作為我國第二代極軌氣象衛星，已分別於2008年、2010年和2013年成功發射了風雲三號A星、B星和C星三顆衛星。

風雲三號04星相對於前面三顆星，核心遙感儀器技術狀態基本不變。「但新增的這些遙感儀器可以逐步滿足氣象領域對不斷提高大氣探測精度，增加溫室氣體監測能力和增強空間環境綜合探測能力的新需求。」八院509所風雲三號衛星副總師朱維介紹。如紅外高光譜大氣探測儀可以測量大氣在不同光譜通道的輻射值，再定量反演得到全球大氣溫、濕度的三維分布，為數值天氣預報提供基礎數據，服務全球氣候變化監測和評估。

高光譜溫室氣體監測儀能對全球主要溫室氣體二氧化碳、甲烷以及一氧化碳等氣體柱總量進行高精度探測，可用於全球溫室氣體排放、溫室氣體源和匯分析、溫室氣體與氣候變化關係等一系列科學問題的研究。

而廣角極光成像儀和電離層光度計則分別用於獲得磁層不同區域的時空信息和電離層電子總含量（TEC）、O/N2等參數信息、電離層赤道異常區的二維精細結構、準確定位極光邊界等。

走向國際化的新一代極軌氣象衛星

風雲三號衛星與美國現役NOAA系列氣象衛星、歐洲新一代氣象衛星METOP一起，被世界氣象衛星協調組織（CGMS）納入新一代世界極軌氣象衛星觀測序列，是全球天基氣象觀測系統的重要組成部分。

風雲三號衛星的產品達60餘個。其全球探測數據已成功應用於颱風、暴雨強對流、大霧、沙塵、臭氧監測等方面，同時還定期發布熱帶氣旋監測報告、暴雨和強對流監測報告、沙塵監測報告、大霧監測報告、全球天氣監測報告等，向社會媒體和各類專業組織和團體提供實時有效的氣象監測和服務信息。

風雲三號衛星觀測資料先後被國家「重大氣象信息專報」、「兩辦刊物信息」等超百次引用，在北京奧運會、國慶60周年、舟曲暴雨泥石流災害、上海世博會、廣州亞運會、西安世園會、雪龍號事件等以及2008年之後的歷年汛期氣象服務保障中發揮了不可替代的作用。

目前風雲三號A、B、C三星在軌實現了組網運行，把氣象觀測數據更新時效由12小時提高到6小時，從而大幅度地提高了我國氣象觀測能力和中長期天氣預報能力，為我國霧霾監測、天氣預報、防災減災等發揮了重要作用。

風雲三號04星交付使用後，將與在軌的風雲三號A星、B星、C星組網觀測，各衛星功能互補，使全球數值天氣預報的更新時效從6小時提高到4小時。風雲三號04星將進一步加強對大氣定量探測和氣候變化監測，通過測量大氣在不同光譜通道的輻射值，定量反演得到大氣溫、濕度的三維分布，為數值天氣預報提供基礎數據，觀測結果可用於全球的氣候變化監測和評估。同時，04星還能對氣溶膠和二氧化碳等溫室氣體進行更有效的監測，將為全球碳循環研究提供重要數據，增強我國在全球碳排放等問題上的話語權。

「後續，我們還將在2018年至2021年前後陸續發射四顆風雲三號衛星。」風雲衛星的總體研製單位八院509所副所長周徐斌說，包括風雲三號上午星和下午星，衛星將適時增加新型遙感儀器，滿足不斷增長的新需求；另外兩顆風雲三號衛星分別為晨昏軌道運行的氣象衛星和低傾角近圓軌道降水測量衛星。

屆時，晨昏星、上午星、下午星和降水星功能互補，相互配合，組網形成完整的低軌氣象衛星業務綜合觀測能力，實現高時效全球中高解析度光學成像觀測，高精度光學微波組合大氣溫濕度垂直分布探測，氣候變化溫室氣體探測，風場精確探測、全球高精度的降水測量以及太陽和空間環境綜合探測能力等六大主要能力。

預計，衛星全球觀測頻次可達每4小時一次，我國全球數值天氣預報模式中衛星觀測數據的更新時效也可以由現在的6小時提高到4小時，可以將氣象災害監測時效提高近1倍，預報精度將提高3.0%左右，可以更容易地捕捉到暴雨、強對流等生命周期較短的比較嚴重的災害性天氣過程。

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長征四號火箭四十年，伴隨我國氣象衛星同成長

11月15日，由中國航天科技集團八院抓總研製的長征四號丙遙二十一運載火箭在太原衛星發射中心發射升空，將風雲三號04星等準確送入預定軌道。這是中國長征系列火箭的第254次發射，八院抓總研製的長征系列火箭第85次飛行試驗任務，長征四號系列火箭的第52次發射，長征四號丙火箭的第21次發射。

長征四號系列火箭主要承擔太陽同步軌道衛星與傾斜圓軌道衛星的發射任務，主要包括長征四號甲（CZ-4A）、長征四號乙（CZ-4B）和長征四號丙（CZ-4C）三型火箭，均為常溫液體推進劑三級運載火箭。

十年磨一箭，1988年9月7日，長征四號甲火箭在太原衛星發射中心首飛成功，將風雲一號氣象衛星送入預定軌道，開創了中國大型運載火箭首飛一次成功的新紀錄；使中國成為世界上第三個能夠獨立發射太陽同步軌道衛星的國家；新研製的一級YF-21B發動機首飛成功，是當時我國推力最大的液體火箭發動機，之後在長征系列火箭上作為通用一級發動機使用一直延續至今；高強度鋁合金單層薄壁三級共底貯箱也是國內首創。

1999年5月10日，長征四號乙火箭在太原衛星發射中心首飛成功，將風雲一號C星發射入軌。

相比長征四號甲火箭，長征四號乙火箭進行了多項技術改進，在技術上跨上了新台階：提高了二級發動機比沖，進一步提高了火箭運載能力；改進的三級發動機進一步提高了可靠性；新研製了遠距離一體化測試發射設備，在國內首次實現了運載火箭的一體化遠距離測試發射控制，把中國運載火箭的測試發射技術提高到了一個新的水平。

90年代末期，隨著衛星平台的不斷增大，長征四號乙火箭面臨著提高運載能力的迫切需求。1999年3月，八院啟動了長征四號乙改進型火箭的研製工作，三級採用兩次起動工作方式，實現火箭運載能力大幅增長，700公里太陽同步軌道運載能力可達2800千克；同時提高了火箭一箭多星發射能力，可滿足更多種類衛星的發射需求。2006年4月27日，採用三級兩次起動的CZ-4B火箭在太原衛星發射中心首飛成功。2007年4月，中國中國航天科技集團公司批複，將採用三級兩次起動技術狀態的長征四號乙火箭命名為長征四號丙運載火箭（CZ-4C）。

在「商業航天」和「低成本發射」蓬勃興起的形勢下，作為成熟現役型號，長征四號系列運載火箭持續在技術改進、流程優化、管理提升等方面下功夫，努力提高產品競爭力。在前期進場隊員減少10%、流程時間壓縮10%和建立崗位全覆蓋作業指導書的基礎上，長四系列火箭以「全過程風險控制」和「全過程量化控制」為工作主線，進一步全面規範、量化發射場質量工作，確保成熟可靠，確保發發成功。

本次發射的長征四號丙遙二十一火箭具有「3個首次」的特點。本發火箭首次採用兩次啟動型YF-40C發動機；遙測系統帶寬增加，並增加了兩個攝像頭；首次搭載了末子級測量系統，可以在星箭分離後繼續監測末級的在軌情況。為了確保成功，八院805所身為總體所組建發動機產品保證師隊伍，全面負責梳理和落實產品保證措施，發動機產品保證人員對交付火箭首飛的三級二次啟動發動機的生產過程進行全面的跟產、質量檢查確認。

*文匯獨家稿件，轉載請註明出處。|攝：李聖成、曲景亮、馬驥

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