4條近地軌道同時運行！我國這顆“降水星”轉正啦！

5月1日，風云三號G星，也就是我們常說的“降水星”，正式投入業(yè)務運行。

風云三號G星于2023年4月16日成功發(fā)射，是我國首顆低傾角軌道降水測量衛(wèi)星，主要用于降水氣候學研究以及災害性天氣系統(tǒng)降水監(jiān)測，能提供全球中低緯地區(qū)降水三維結構信息。其成功發(fā)射使我國成為全球唯一同時業(yè)務運行晨昏、上午、下午和傾斜四條近地軌道民用氣象衛(wèi)星的國家。

圖片來源：央視新聞

風云三號G星地面系統(tǒng)副總設計師陳林表示，降水的全球觀測，特別是三維結構的觀測，一直以來是氣象探測的一個難點問題。我國“降水星”的發(fā)射，實際上是我國降水的全球觀測能力和三維結構探測能力躍上了一個新臺階。

風云三號G星的“獨門絕技”

01 給降水做個“CT”

獲取降水資料，傳統(tǒng)上主要通過雨量計、地基雷達等手段，但由于地面設備配置數量有限且分布不均，難以獲取大范圍高空間分辨率的地面降水信息。

風云三號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，將雷達觀測分辨率高和衛(wèi)星觀測范圍廣的優(yōu)勢結合起來，可通過向大氣發(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構信息，實現垂直方向降水的探測。

同時，該衛(wèi)星還能利用雷達跨軌方向的掃描能力，實現對水平方向的降水探測，從而具備自上而下獲取三維結構信息的能力，如同對大氣降水進行“CT”掃描。

02 對臺風暴雨“精確把脈”

風云三號G星也被氣象部門稱為“降水星”，是我國第20顆風云氣象衛(wèi)星。它是我國首顆對降水進行主動測量的衛(wèi)星，通過星地雷達融合應用可實現全球三維大氣、云和降水結構探測，將應用于臺風、暴雨和其他極端災害性天氣監(jiān)測預報與氣候研究，顯著改善全球暴雨等災害早期預警能力。同時，在生態(tài)環(huán)境、能源、農業(yè)、健康等領域發(fā)揮作用。

03 靈動跳出“太空芭蕾”

風云三號G星運行在低軌低傾角的非太陽同步軌道，太陽會定期出現在軌道面的左右兩側，光照條件的不斷變化使得衛(wèi)星外部熱環(huán)境變化復雜。要保證外部熱環(huán)境和單機工作環(huán)境穩(wěn)定，衛(wèi)星需要保持始終以同一側面面向太陽。

為此，姿軌控系統(tǒng)設計了自主偏航姿態(tài)機動模式，當太陽光從軌道面的一側運動到另一側時，衛(wèi)星將自動完成180度轉身，靈動地跳出“太空芭蕾”。

另外，風云三號G星的運行軌道距離地面約407公里，大氣密度較高，在太陽活動高年，衛(wèi)星1天的軌道高度衰減可達600多米。而根據任務要求，衛(wèi)星軌道高度要控制在100米的偏差以內。研制團隊凝聚集體智慧，實現了衛(wèi)星軌道高度維持、偏心率與軌道相位協(xié)同自主控制，使得衛(wèi)星能一直以固定高度經過同緯度地區(qū)上空，保障其業(yè)務應用效能。

“試用期”內碩果累累

自2023年10月23日起，風云三號G星已完成超過6個月的業(yè)務試運行工作。在試運行期間，星地系統(tǒng)運行穩(wěn)定，在衛(wèi)星平臺、星上載荷、衛(wèi)星測控等狀態(tài)正常的條件下，數據接收、數據處理、產品分發(fā)和數據存檔成功率等四項考核指標均已達標。

在軌測試和試運行期間，風云三號G星不僅在汛期高影響天氣分析、成都大運會、杭州亞運會等汛期和重大活動氣象服務保障中取得明顯應用效果，還成功探測巴西、馬爾代夫等國家極端暴雨的三維結構，在服務國際社會方面發(fā)揮了應用效益。

綜合來源：央視新聞、國家衛(wèi)星氣象中心、科技日報、中國氣象局等