2023年4月16日9時36分，長征四號乙遙五十一運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，成功將我國首顆降水測量專用衛(wèi)星風雲(yún)三號G星送入預(yù)定軌道。

　　由中國航太科技集團有限公司八院抓總研製的風雲(yún)三號G星，作為風雲(yún)衛(wèi)星家族中的第20星，在國際上首次採用雙頻主動降水測量雷達與被動微波、光學遙感相結(jié)合的綜合探測，實現(xiàn)了降水測量從“被動看”到“主動探”的跨越，進一步提高了我國氣象綜合觀測能力。

　　那麼，這顆衛(wèi)星都有哪些技術(shù)創(chuàng)新？下面就讓記者帶你一探究竟。

　　雙頻段、高精度，對降水進行“CT掃描”

　　降水是全球水迴圈的重要過程，降水量多少和降水在時間與空間分佈上的變化會極大地影響人們的生活。據(jù)統(tǒng)計，全球颱風有三分之一左右産生於北太平洋西部，而我國正處於這一臺風活動帶。近年來，颱風暴雨內(nèi)澇成為我國部分城市面臨的重要災(zāi)害，給人們的生産生活造成重大影響。

　　關(guān)於降水資料的獲取，傳統(tǒng)上主要通過雨量計、地基雷達等手段，但由於地面設(shè)備配置數(shù)量有限且分佈不均，難以獲取大範圍高空間解析度的地面降水資訊。中國航太科技集團八院風雲(yún)三號G星總指揮李海生介紹，風雲(yún)三號G星搭載了我國首套“空中雨量計”——星載Ku、Ka雙頻降水測量雷達，將雷達觀測解析度高和衛(wèi)星觀測範圍廣的優(yōu)勢結(jié)合起來，通過向大氣發(fā)射無線電磁波信號，接收大氣中不同高度層的降水粒子反射信號，獲取垂直方向不同高度層的降水結(jié)構(gòu)資訊。同時，利用雷達跨軌方向的掃描能力，實現(xiàn)對水準方向的降水探測，最終使風雲(yún)三號G星具備自上而下獲取降水精細三維結(jié)構(gòu)資訊的能力，“就如同對大氣降水進行CT掃描一樣”。

　　此外，Ku、Ka雙頻段雷達同步工作時，大氣中不同高度層的降水粒子對輻射微波信號反射率不同，由此可以區(qū)分雨雪，並對降水進行精確估計。“其中，Ku頻段有利於探測強降水，Ka頻段則有利於探測弱降水，兩者結(jié)合形成的雙頻探測可以擴展降水探測能力，提高降水反演精度，精準感知407公里軌道高度內(nèi)地球大氣0.2毫米/小時如毛毛雨般的降水強度變化，比國外同類儀器在相同靈敏度下的距離解析度提高了1倍?！崩詈Ｉ忉?。

　　全天時、全天候，“精確把脈”颱風暴雨

　　為進一步提升對颱風、暴雨等災(zāi)害性降水的高精度觀測，風雲(yún)三號G星除配有主動降水測量雷達外，還搭載一臺微波成像儀，能夠接收地球大氣10~183千兆赫微波輻射能量，並進行全天時、全天候、多極化協(xié)同探測。在中國航太科技集團八院風雲(yún)三號G星總設(shè)計師錢斌看來，微波成像儀就像一隻高靈敏、高精度的千里眼，可以“精確把脈”颱風暴雨，獲取颱風內(nèi)部溫濕結(jié)構(gòu)、颱風強度、颱風影響區(qū)雨強等關(guān)鍵資訊，預(yù)測颱風未來發(fā)展情況。

　　此外，風雲(yún)三號G星搭載的光學遙感載荷——中解析度光譜成像儀，將實現(xiàn)可見光/紅外雲(yún)圖、雲(yún)頂溫度和高度、有效粒子半徑、雲(yún)形態(tài)學方面的要素探測，進而輔助判斷降水雲(yún)的存在，完善微波測量的反演結(jié)果。

　　“主動降水測量雷達與被動微波、光學遙感相輔相成，實現(xiàn)降水要素的多體制聯(lián)合協(xié)同探測，可謂強強聯(lián)合，將測量降水的配置拉成‘頂配’，成為降水測量界的‘王炸’?！卞X斌形象而幽默地比喻道。

　　可俯仰、可掉頭，靈動跳出“太空芭蕾”

　　風雲(yún)三號G星運作在低軌低傾角的非太陽同步軌道。對於軌道上的衛(wèi)星，由於光照條件不斷變化，其外部熱環(huán)境變化複雜，太陽會定期出現(xiàn)在軌道面的兩側(cè)——一段時間內(nèi)，太陽照射衛(wèi)星的左側(cè)面；過了這段時間，太陽又會照射衛(wèi)星的右側(cè)面。而定量探測的需求，要求風雲(yún)衛(wèi)星必須有一面始終背向太陽?！盀檫m應(yīng)低軌低傾角軌道複雜的光照條件和多變的外熱流，確保衛(wèi)星始終以同一側(cè)面面向太陽，從而保證穩(wěn)定的外部熱環(huán)境和單機穩(wěn)定的工作環(huán)境，我們在姿軌控系統(tǒng)設(shè)計了自主偏航姿態(tài)機動模式，即當太陽光從軌道面的一側(cè)運動到另一側(cè)時，衛(wèi)星將自動轉(zhuǎn)身180