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中国骄傲 | 百折不挠铸就气象“千里眼”

2021-04-20 郭静原

扫描辐射计犹如卫星的“千里眼”,既决定了观测数据的精度,还能在灾害性天气活跃时实现区域快速扫描。然而在上世纪80年代,全世界只有美国、法国能够生产这一仪器,技术是完全保密的。

1983年9月,国家气象局、中科院上海技物所、航天八院509所确定了未来中国静止轨道气象卫星风云二号红外辐射计的设想方案,即“可见光、红外、水汽三通道,空间分辨率可见光1.25公里、红外和水汽5公里”。这组指标与当时国际上同类辐射计的先进水平并无二致。

尽管从零起步,困难重重,但中科院上海技物所还是以舍我其谁的勇气承接了这一任务。就在当时,做研究连个像样的晶体管都没有,更别说CPU了;团队加起来也只有10人,有的人仅是中学学历。

科研路上说不清遇到过多少“拦路虎”,团队仅在研制的第一阶段,就攻克了240多个技术难关。1987年第一个样机做出来后,时任风云二号气象卫星多通道扫描辐射计课题组组长的陈桂林在笔记本上列出了问题清单,有260个问题要解决。

研发一台多通道扫描辐射计到底有多难?陈桂林说,作为“眼睛”的探测器,必须24小时白天黑夜不间断地“看”,但红外探测器需在深低温环境下工作,首先得为其做一个制冷器,使其保持零下180摄氏度的低温,方能探测到0.5摄氏度的细微变化;扫描机构每“走”一步的误差需要控制在一个角秒以内;辐射计使用的一块“镜子”,最初重量有20多公斤,但若装在卫星上必须减重70%,还不能有任何变形……

“当时向欧洲国家取经,对方说要像鼓一样,中间是空的,结果按照这个思路怎么都做不出来。”陈桂林回忆道,此后研制团队大胆采用蜂窝式设计,尽管理论上有这个可能,但当时从没有人这么做过。经历多次失败后,他们终于在湖北襄阳一处深山里的工厂,寻找到可能实现技术目标的一种加工玻璃设备。“我们经过反复试验、改造,从20多公斤减到18公斤,最后做出的镜头不到7公斤!”

1997年6月11日,中国首颗静止轨道气象卫星风云二号顺利入轨,清晰的大气、水汽和地面图像成功回传。多通道扫描辐射计所获取的图像清晰稳定,当年就成功为八运会和长江三峡截流提供气象保障。

在联合国世界气象组织第49次执委会上,各国代表三次长时间鼓掌,祝贺中国继美国和俄罗斯之后,成为世界上第三个同时拥有极轨和静止轨道气象卫星的国家,同时感谢中国为人类气象事业作出的贡献。(记者 郭静原)



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