1969 年,周恩来总理提出“要搞我们自己的气象卫星”,并于1970 年批准气象卫星研制任务。我国气象卫星事业从此开始起步。截至目前,我国已成功发射17 颗“风云”系列气象卫星,7 颗在轨运行,形成了极轨、地球静止轨道两个系列化、业务化的综合观测星座,实现了对大气及地球多圈层系统全球化、精细化综合探测能力。
风云一号和风云二号分别为我国第一代极轨气象卫星和地球静止轨道气象卫星,风云三号和风云四号实现更新换代,分别为我国第二代极轨气象卫星和地球静止轨道气象卫星。
极轨气象卫星运行在地球极地和赤道上空,负责全球巡视观测。
风云一号:开启我国“风云”气象卫星新纪元
风云一号是中国第一代极轨气象卫星,共发射了4 颗(编号为FY-1A、1B、1C、1D)。
风云一号A 星于1988 年9 月7 日在太原卫星发射中心由长征四号甲运载火箭发射入轨,获取了清晰的遥感图像。
风云一号B 星于1990 年9 月3 日发射入轨,其在可见光、红外云图质量较A 星有较高幅度的提升,它与A 星都是试验星。
风云一号C 星于1999 年5 月10 日发射入轨,是我国第一颗超长寿命、稳定运行的业务应用卫星,被世界气象组织(WMO)正式列入世界业务极轨气象卫星系列。
风云一号D 星于2002 年5 月15 日发射入轨。在轨服务期间,其与C 星一起获取了大量的全球和区域卫星观测资料,制作的气象产品在天气分析、预报、预测研究、自然灾害监测等方面都具有重要的应用价值。
风云三号:四大技术跨越,最具“国际范”
在风云一号C 星发射后不久,我国就开始研制第二代极轨气象卫星—风云三号。相比于第一代极轨气象卫星,风云三号最显著的突破在于它实现了从二维遥感成像到三维综合大气探测,从单一的光学探测到紫外线、可见光、红外线和微波的全谱段宽波谱探测,从千米级观测提高到百米级观测,从国内组网接收到全球组网接收等四大技术跨越。
风云三号A、B 试验星分别于2008 年和2010年成功发射,实现了极轨气象卫星的升级换代,技术指标与世界先进水平相当,标志着我国气象卫星和卫星气象事业发展进入了新的历史阶段。
2020 年是我国“风云”气象卫星事业发展50 周年。国务院总理李克强做出重要批示:“风云气象卫星是我国重要的空间基础设施,是气象现代化的重要标志。50 年来,一代代气象人和航天人携手共进,勇于创新、接续奋斗,推动我国民用遥感卫星发展取得举世瞩目的成就。”
风云一号卫星
截至目前,我国成功发射的“风云”系列气象卫星
风云三号卫星
风云三号C 星于2013 年9 月23 日发射入轨,充分继承了A/B 星的成熟技术,核心遥感仪器技术状态在原有基础上进一步提升性能,设计寿命从3 年提高到5 年,实现了高时效的全球中高分辨率光学成像观测能力。2014 年4 月,风云三号C 星被“空间与重大灾害国际宪章”(CHARTER)纳入值班卫星。
风云三号D 星于2017 年11 月15 日发射入轨,与此前发射成功的风云三号C 星开展全球对地组网观测,第二代极轨气象卫星的遥感能力得到进一步加强。极轨气象卫星一般采用双星组网观测,一颗“上午星”、一颗“下午星”,而风云三号D 星就是作为“下午星”来运行的。上、下午星运行格局可以使气象卫星系统更加完整。
风云三号卫星的观测资料向全球免费开放共享,在国际上有着非常广泛的用户,被用于生态监测和全球气候变化研究等。甚至有许多国家的用户为了满足高时效获取资料的需求,直接在自己国家建设风云三号数据直收站。当卫星从其上空经过时,就能够第一时间把对本地的观测资料接收下来加以使用。其中,欧洲直收用户还专门制定了风云三号直收转播计划。
地球静止轨道气象卫星运行在地球静止轨道上,对我国及周边地区进行定点、高频次观测。
风云二号:体量最大,定量化应用最好
风云二号气象卫星是我国第一代地球静止轨道气象卫星,与极轨气象卫星相辅相成,共发射了8 颗(编号为FY-2A ~2H)。
1997 年6 月10 日,风云二号A 星发射入轨,标志着我国成为继美国和欧洲之后,第三个同时拥有极轨和地球静止轨道气象卫星的国家(地区)。
风云二号卫星
2000 年6 月25 日,风云二号B 星发射入轨。风云二号01 批试验星,即A 星和B 星,为科研人员积累了大量经验,并为后续卫星的成功发射及投入业务运行奠定了坚实基础。
风云二号C 星、D 星、E 星同属02 批业务卫星,分别于2004 年10 月19 日、2006 年12 月8 日、2008 年12 月23 日发射入轨,E 星交付使用后,正式形成“双星观测、互为备份”的业务格局。
风云二号03 批业务卫星同样包括3 颗卫星,即F 星、G 星和H 星,分别于2012 年1 月13 日、2014 年12 月31 日和2018 年6 月5 日发射入轨。03批业务卫星进行了六大类共84 项技术改进,使用寿命由02 批的3 年提高到4 年,确保在轨运行的第一代地球静止轨道气象卫星向新一代地球静止轨道气象卫星实现连续、稳定的过渡。风云二号收官星H 星也成为肩负服务“一带一路”建设使命的“一带一路星”。
风云四号:多项技术飞跃,达到世界气象卫星最先进水平
2016 年12 月11 日,我国新一代地球静止轨道气象卫星风云四号A 星成功发射,标志着我国地球静止轨道气象卫星升级换代正式拉开序幕。风云四号和风云二号相比,观测的时间分辨率提高了1 倍,空间分辨率提高了6 倍,大气温度和湿度观测能力提高了上千倍,整星观测数据量提高了160 倍,观测产品数量提高了3 倍。
风云四号A 星的成功发射,不仅标志着我国地球静止轨道气象卫星的升级换代,全球气象卫星系统中地位的提升,东半球气象数据收集和分发上话语权的提高;也标志着中国的气象市场,无论是商用还是民用,都得以挖掘因为数据精度提升、预测能力提升而带来的巨大潜力。
风云四号卫星
风云四号A 星在轨运行期间,顺利完成了卫星平台、有效载荷、地面应用系统等测试任务,于2017 年9 月25 日正式交付用户投入使用。交付日当晚,微信启动页面的画面出现了首次变化,地球从原来的非洲大陆动态变为东半球的画面,正对着的中国轮廓清晰可见。此举主要是让用户感受到我国科技进步的成果。
微信启动页面的首次变化(左图为更换前,右图为更换后)
目前,我国“风云”气象卫星已达到国际同类卫星先进水平,成为全球综合地球观测系统的重要成员。
2021 年,风云四号B 星、风云三号E 星也将发射升空。风云三号E 星将是国际业务气象卫星里第一颗在晨昏轨道上运行的卫星;风云四号B 星更值得期待,它是风云四号第一颗业务星,将在短时天气预报方面发挥重要作用,部分性能指标较风云四号A星提高了1 倍。