作者 | 辛雨
今年是我國風雲氣象衛星事業發展50周年。50年來，風雲衛星實現了從無到有、從弱到強，從跟跑到並跑再到部分領跑的跨越。
如今，我國已成功發射17顆風雲系列氣象衛星，7顆在軌運行，成為世界上少數幾個同時擁有極軌和靜止氣象衛星的國家和地區之一，逐步具備了對大氣及地球多圈層系統全球化、精細化綜合探測能力，氣象衛星綜合性能達到世界先進水平。
「它是知冷知熱的百姓星，提供天氣預報數據，服務百姓，也是自主創新的爭氣星，攻克基礎薄弱難題，從落後狀態發展到與歐美發達國家三足鼎立，實現部分技術的超越。風雲衛星不僅是氣象衛星，還是服務全球的中國星。」國家衛星氣象中心主任、風雲氣象衛星工程總設計師楊軍說。
從無到有、從弱到強
50年的成長路並非一帆風順，風雲衛星一直在探索中努力變強。
1969年，周恩來總理高瞻遠矚地提出「要搞我們自己的氣象衛星」，並於1970年親自批准下達氣象衛星研製任務。
1977年，我國第一顆氣象衛星風雲一號真正進入工程研製軌道。
1988年，風雲一號A極軌氣象衛星成功發射，並獲取了清晰的遙感圖像，我國自此告別了完全依賴外國氣象衛星數據的歷史。
9年後，風雲二號A靜止氣象衛星成功發射，我國成為繼美國、歐盟之後，第三個同時擁有極軌和靜止氣象衛星的國家（地區），風雲衛星星座初具雛形。
然而，由於姿態控制、技術等問題，風雲一號A星在軌只運行了39天，風雲一號B星在軌正常運行了165天，之後的風雲二號A星和B星分別在軌正常運行了僅8個月和10個月。
「風雲衛星的壽命涉及很多基礎性問題，如果不掌握關鍵技術，不可能得到高可靠和長壽命的衛星。」楊軍坦言，幾代衛星人為此下了很大的功夫。
而今，經過航天科技工作者的重點攻關，最終實現了風雲衛星穩定長壽命運行，核心產品和技術具有完全自主智慧財產權，把關鍵核心技術牢牢掌握在了自己手中。風雲一號C星壽命達6年5個月，而風雲二號F星的設計壽命為4年，至今已運行8年（仍在軌運行）。
我們有了「獨步天下」的技術
楊軍透露，受疫情影響，原定於今年發射的風雲三號E星和風雲四號B星將在明年擇機發射。值得注意的是，我國風雲衛星門類齊全、功能完整，個別方面可謂「獨領風騷」。
風雲三號D星搭載的中解析度光譜成像儀是世界上首臺能夠獲取全球250米解析度紅外分裂窗區資料的成像儀器，可每日無縫隙獲取全球250米解析度真彩色圖像。「目前為止，其他國家的氣象衛星還沒有達到這個水平。」風雲氣象衛星工程副總設計師楊忠東說。
風雲四號衛星系統總設計師董瑤海介紹，作為國際上首顆同時裝載多通道掃描成像輻射計和幹涉式大氣垂直探測儀的高軌氣象衛星，風雲四號堪稱是「以一頂倆」。「幹涉式大氣垂直探測儀相當於對大氣進行CT掃描。我們把世界氣象衛星界夢寐以求的幹涉儀搬到了高軌上。」
「250米紅外探測解析度和幹涉式大氣垂直探測儀，這兩個『獨步天下』的技術值得我們引以為傲。」說起這些，楊忠東感到非常自豪。
傲人的成績遠不止這些，風雲四號A星實現了我國靜止氣象衛星更新換代，對中國區域可實現每5分鐘一次的觀測覆蓋，最高解析度從1.25公裡提高到500米，全球首次實現靜止軌道大氣高光譜垂直探測，綜合探測水平國際領先。
風雲衛星已成為國產衛星中應用最好、定量化水平最高、離百姓最近的衛星。
為氣象航天「保駕護航」
風雲衛星數據是我國數值天氣預報最重要的數據源之一。
我國自主研發的數值天氣預報系統攻克了多項世界衛星數據應用難題，在世界上率先實現對靜止軌道高光譜數據的應用，首創了由數值預報需求引導氣象衛星垂直探測的智能觀測模式，預報準確率和時效顯著提升。
精密的衛星觀測是提高氣象預報預測準確率和氣象災害監測預警時效的關鍵。
據楊軍介紹，風雲四號衛星投入運行後，我國對颱風、暴雨等災害天氣監測識別時效從15分鐘變為5分鐘，暴雨預警準確率提高到89%，24小時颱風路徑預報平均誤差從95公裡減小到71公裡，達到世界先進水平。
特別是在颱風監測中，風雲衛星發揮著無可替代的作用。「自風雲二號衛星投入運行以來至2020年8月底，西太平洋生成的566個颱風、登陸我國的165個颱風監測無一漏網。」楊軍說。
此外，風雲衛星在氣候業務中也實現了定性向定量應用的轉變，在歷次重大活動氣象保障中發揮了關鍵作用。
風雲衛星還具備空間天氣監測能力，為我國和平利用外太空提供了有力保障。
2002年起，風雲衛星開始搭載空間天氣監測儀器。同年，中國氣象局成立了國家空間天氣監測預警中心，建立了天地一體化空間天氣監測平臺，形成了對太陽活動、行星際、電離層等區域的關鍵要素預報預警的空間天氣服務能力。
「風雲衛星先後完成了神舟系列飛船保障、嫦娥工程保障等重大空間天氣保障任務，為保障太空資產設施和太空活動安全提供有力支持。」楊軍介紹，我國空間天氣服務能力得到了國際認可，2020年，中俄聯合空間天氣監測預警中心被國際民用航空組織認定為四個全球空間天氣中心之一。
《中國科學報》 (2020-10-14 第1版 要聞 原題為《「風雲」五十載 煉就爭氣星》)