據科技日報 11 月 16 日報道，11 月 15 日 2 時 35 分，由中國航天科技集團八院抓總研制的風雲三號 D 星在太原衛星發射中心升空。科技日報記者瞭解到，作為 " 老番號 " 中的新成員，該衛星增添瞭不少新本領，不僅能穿雲透霧，還能觀測極光。它將使我國天氣預報的精確度和時效性得到進一步提升。
穿雲透霧測極光，數據 80 分鐘傳回
風雲三號 D 星總指揮兼總師高火山介紹，該衛星裝載瞭 10 臺 ( 套 ) 遙感探測儀器，其中紅外高光譜大氣探測儀、高光譜溫室氣體監測儀、廣角極光成像儀和電離層光度計為全新研制產品，可幫助衛星實現全球、全天候、多譜段、三維和定量探測。
" 新增的這些遙感儀器可以逐步滿足氣象領域對不斷提高大氣探測精度、增加溫室氣體監測能力、增強空間環境綜合探測能力的新需求。" 八院 509 所風雲三號衛星副總設計師朱維說。
其中，紅外高光譜大氣探測儀可以測量大氣在不同光譜通道的輻射值，再定量反演得到全球大氣溫、濕度的三維分佈，為數值天氣預報提供基礎數據，服務全球氣候變化監測和評估。
高光譜溫室氣體監測儀能對全球主要溫室氣體二氧化碳、甲烷以及一氧化碳等氣體柱總量進行高精度探測，有助於全球溫室氣體排放、溫室氣體源和匯分析、溫室氣體與氣候變化關系等科學研究。
廣角極光成像儀和電離層光度計，則分別用於獲得磁層不同區域的時空信息和電離層電子總含量等參數、電離層赤道異常區的二維精細結構、準確定位極光邊界等。
" 風雲三號 D 星是國內首顆利用南極衛星數據接收站接收數據的對地遙感衛星。" 該衛星地面應用系統總指揮、國傢衛星氣象中心副主任張鵬說，其 90% 的觀測數據，能在觀測後 80 分鐘內傳回國內，傳輸速率增加瞭 30%，計算能力增加 17.5 倍，數據存儲能力增加瞭近 10 倍。
地面應用系統首次實現南北極建站
" 風雲三號 D 星，可謂第一個享受到‘ 5+2 ’模式的極軌氣象衛星。除瞭原先的幾個地面站，喀什站和南極站也會正式‘上崗’，這將保證它的數據更好更快地接收下來。" 張鵬透露。
此前，風雲三號傢族的地面站實行 "4+1" 模式：國內有佳木斯、烏魯木齊、北京和廣州 4 個地面站，國外有靠近北極的瑞典基律納站。張鵬介紹，"5+2" 模式將使國內觀測數據的接收時效更強。對於極軌衛星數據應用而言，要優先保證的，是中國及周邊地區的觀測數據能夠最快送達地面站。
衛星觀測隨時都在進行，但是衛星數據順利被接收的前提是衛星和地面站彼此能夠 " 看得見、握得到手 "。我國幅員遼闊，如果隻建一個接收站，那麼離接收站較遠地區的觀測信息就無法實時下傳瞭。最好的辦法，就是讓地面站 " 鎮守四方 "。喀什站的加入，使風雲三號 D 星的國內數據接收范圍在經度上能再向西延伸 12 ° 左右。
" 要使境外觀測資料高時效傳到國內，在南北極建衛星接收站便成瞭優選方案。" 張鵬說，此前，我國在北緯 68 ° 左右的瑞典基律納建瞭衛星接收站，開啟瞭我國在海外建遙感衛星接收站的先河。無論在地球哪個角落的觀測數據，最慢需要 4 個小時可下傳。
目前，這樣的模式可以保證常規氣象服務。但是出現緊急情況時，衛星數據越快傳到國內越好。如此，南極衛星站應運而生。
據風雲三號衛星地面應用系統總設計師楊忠東介紹，針對風雲三號 D 星，我國與挪威合作，於今年完成瞭東南極洲毛德皇後地 Troll 氣象衛星地面站 ( 簡稱南極站 ) 的建設。原來最遲 4 個小時的接收時效，一下子縮短至 1 個多小時。
隨著天上的衛星越來越多，地面也需要更多的天線來保證數據接收。目前，風雲三號系列衛星數據接收天線從 7 部增加到 15 部。此前衛星資料的星地下傳速率是 360 兆，而風雲三號 D 星的下傳速率是 480 兆。
將實現完整的低軌氣象綜合觀測
作為我國第二代極軌氣象衛星，風雲三號系列衛星與美國 NOAA 系列衛星、歐洲 METOP 衛星一起，被世界氣象衛星協調組織納入新一代世界極軌氣象衛星觀測序列，成為全球天基氣象觀測系統的重要組成部分。
我國分別於 2008 年、2010 年和 2013 年成功發射 3 顆風雲三號衛星。三星在軌組網運行，氣象觀測數據更新時效達到 6 小時，在霧霾監測、天氣預報、防災減災中發揮瞭重要作用。據國防科工局系統工程司副司長趙堅介紹，風雲三號 D 星交付使用後，也將與在軌風雲三號衛星組網觀測，使全球數值天氣預報更新時效提升到 4 小時，氣象災害監測時效提高近 1 倍，模式預報精度提高 3% 左右，並更容易捕捉到暴雨、強對流等生命周期較短的災害性天氣過程。
" 我國計劃在 2018 年至 2021 年前後，再發射 4 顆風雲三號衛星。" 趙堅說，其中包括風雲三號上午星、下午星、晨昏軌道衛星，以及運行在低傾角近圓軌道的降水測量衛星。屆時，風雲三號系列衛星將相互配合，實現完整的低軌氣象綜合觀測，具備高時效全球中高分辨率光學成像觀測、高精度光學微波組合大氣溫濕度垂直分佈探測、氣候變化溫室氣體探測、風場精確探測、全球高精度降水測量以及太陽和空間環境綜合探測六大能力。
本報記者 付毅飛 付麗麗
