风云四号:守望人间“冷暖”

正风云四号气象卫星是目前世界上最先进的静止气象卫星,综合体现了中国气象与航天科技水平,是“智慧气象”的重要成果之一。这颗承载了几代人心血和梦想的卫星实现了多个“世界之最”:全球首次在静止轨道实现了干涉式高光谱大气垂直探测,全球首次将成像辐射计、大气垂直探测仪、闪电成像仪等多个载荷装载在一颗卫星上。     

本期内容简介

正二芳基乙烯型光致变色染料由于拥有优异的双稳态和抗疲劳度,在光信息存储、防伪油墨、分子开关和生物成像等领域得到广泛重视和应用。我刊特别邀请朱为宏教授介绍近年来二芳基乙烯化合物在拓展性能和应用领域所取得的成果。风云四号是我国新一代静止轨道定量遥感气象卫星,其多通道扫描成像辐射计被赞誉为风云四号A星的"千里眼"。我刊特别邀请李向阳研究员介绍气象     

气象卫星最小的“千里眼”是怎样炼成的?——风云四号A星多通道扫描成像辐射计红外探测器芯片研制回顾

风云四号(FY-4)是中国新一代静止轨道(GEO)定量遥感气象卫星。多通道扫描成像辐射计作为FY-4上的主要载荷之一,被赞誉为风云四号的"千里眼"。它是迄今为止中国静止轨道卫星最先进的扫描辐射计,这与多通道扫描成像辐射计的核心部件——红外探测器研制水平的大幅提升是密不可分的。与现在正在运行的风云二号(FY-2)相比,风云四号的红外探测器实现了跨越式的发展:红外通道的数量从4个增加到了8个;探测器的波长已经延伸到了13.8μm;芯片的光敏元数量更是从单元发展到多元线列;每个光敏元尺寸只有56μm×56μm,是迄今为止中国研制的气象卫星中红外探测器光敏元尺寸最小的。这使得风云四号扫描成像辐射计红外探测器的研制遇到了许多前所未有的问题和困难,比如中短波光伏(PV)探测器的光敏面限制问题、水汽光导(PC)探测器的有效视场偏窄问题和长波光导探测器的高性能、高要求问题。本文介绍了中国气象卫星中最小的"千里眼"——风云四号多通道扫描成像辐射计碲镉汞红外探测器芯片的研制过程和关键技术。     

我国成功发射第一颗业务型地球静止轨道气象卫星

北京时间10月19日9时20分，我国自主研制的第一颗业务型地球静止轨道气象卫星——“风云”二号C星，在西昌卫星发射中心由“长征”三号甲运载火箭发射升空。     

风云四号辐射成像仪及其数据在卫星气象中的应用

人类社会的发展与气象观测密不可分,通过气象卫星观测气象是气象预报的重要手段。气象卫星主要分为极轨气象卫星和静止气象卫星两类。辐射成像仪一般是各类气象卫星的核心载荷,用于获取目标不同光谱波段的辐射数据。卫星气象是指对气象卫星获取的辐射数据进行分析处理,利用分析结果进行气象和气候预报。本文重点介绍了中国最新研制发射的第二代地球静止气象卫星--风云四号辐射成像仪的性能和技术特点,并介绍了辐射成像仪数据产品在卫星气象中的应用。     

叱咤风云的新星

我国于今年6月10日用长征3号运载火箭发射了中国第1颗静止轨道气象卫星“风云二号”。此前,我国曾发射过两颗极轨气象卫星风云一号A、B。静止气象卫星的主要特点是可以多时次地监测可观测区域内地气系统的动态变化,从而大幅度地提高灾害天气系统的监视能     

北斗三号: 走出自主创新的中国道路

正北斗三号全球卫星导航系统由地球中圆轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和地球静止轨道卫星三种不同轨道的卫星组成,包括24颗地球中圆轨道卫星,3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。相对于灵动活泼的地球中圆轨道卫星、飘逸优雅的倾斜地球同步轨道卫星,此次发射的地球静止轨道卫星,被抓总研制单位中国航天科技集团有限公司五院北斗人亲切地称为"吉星"。因为在"吉星"家族中排行老三,大家也亲切称呼第55颗北斗导航卫星为"嚞(音zhé)星"。这些北斗"吉星"高高地驻守在距离地球36000     

筚路蓝缕,红外分光计研制的最初20年

2012年第4期的"走近科学",本刊报道了获得上海市科技进步奖一等奖的风云三号B星红外分光计。就红外分光计的研制阶段而言,风云三号B星机之前是风云三号A星机,这两者都随卫星上天运转工作。再往前则是Ⅲ型模样机、Ⅱ型模样机和Ⅰ型模样机,这三者是在地面的预先研究。上一次的报道,说明了分光计的一些基本概念,介绍了风云三号B星机以及稍前的A星机的研制情况。这一篇文章,将回望过去,讲述分光计从1980年到2000年的三代模样机的研制历程。这段故事讲述的是,中国现已退     

张北-尚义地震同震形变场雷达差分干涉测量

用合成孔径雷达差分干涉测量技术获取1998年1月10日张北-尚义地震(Ms = 6.2级)的同震形变图, 利用地震前后欧洲遥感卫星1和2号合成孔径雷达(ERS-1/2 SAR)的三景数据做重复轨道差分处理得到震前震后的干涉纹图. 由视向形变图可知, 此次地震造成隆起形变, 形变中心位于114°20′E, 40°57′N, 最大视向位移量达25 cm, 形变集中在300 km2范围内, 根据地震同震形变场的空间分布特征分析了震源机理和孕震构造.     

风云三号气象卫星全球臭氧总量反演和真实性检验结果分析

利用我国第二代极轨气象卫星“风云三号”搭载的紫外臭氧总量探测仪(TOU)发射后一年内获取的观测数据以及地基臭氧观测数据, 对全球特别是受到广泛关注的南极地区和青藏高原地区进行了臭氧总量反演试验, 反演结果与国外同类产品及地面观测结果进行了对比分析. 定性的分析结果表明, “风云三号”紫外臭氧探测仪反演的全球臭氧总量分布与国际上发布的同类产品相比, 真实地反映了臭氧随时间与空间的分布特征. 在全球部分地基观测站所处的位置上对臭氧总量探测仪与OMI产品和地基观测数据进行了比较, 结果表明, “风云三号”紫外臭氧探测仪臭氧总量反演结果和国外同类卫星产品相对均方根偏差约为3%, 与地基观测结果相比相对均方根偏差约为4.2%, 中低纬度地区均方根偏差小于高纬度地区, 最大均方根偏差出现在南极臭氧洞之内, 大多数情况小于5%, 个别站点上超过5%但低于10%, 均优于10%的产品设计指标. 目前TOU已经完成了在轨测试和试运行进入业务运行阶段, 向国内外用户提供实时臭氧总量产品.     

前沿

正我国成功发射陆地勘查卫星一号2017年12月3日12时11分,在我国酒泉卫星发射中心,长征二号丁运载火箭顺利升空,成功将陆地勘查卫星一号送入预定轨道。本次发射的陆地勘查卫星一号由中国航天科技集团公司五院所属航天东方红卫星有限公司总研制,主要用于开展陆地资源遥感勘查。本次发射是长征二号丁运载火箭的第34次发射,也是长征系列运载火箭的第257次飞行。"风云三号"D星成功传回地球"彩照"蓝色的海洋、白色的云朵、黄色的土地……2017年12月8日14时07分,"风云三号"D星首幅可见光图像成功传回地面。国家卫星气象中心主任杨     

红外分光计：一份持续30年的坚持——记殷德奎等人完成的2011年度上海市科技进步一等奖

2011年度的上海市科技进步一等奖中．有一项“由中国科学院上海技术物理研究所殷德奎等人完成”的“星载宽光谱大气垂直探测关键技术（风云三号B星红外分光计）”。这是277项科技进步奖中的42项一等奖中的一项．是2011年度上海市科技进步的一个代表。     

前沿

<正>我国或在2020年建成全球导航定位系统2020年中国将推出自己的全球导航定位系统,这套系统被命名为"北斗"。"北斗"系统正在部署区域导航并组网测试,在轨运行的卫星,数量在20颗左右。按照计划,到2020年,"北斗"系统将建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道     

通信天网宇航保障

2012年7月25日。我国长征三号丙运载火箭从西吕卫星发射中心起飞，成功地发射了天链一号03星，把卫星送人地球同步转移轨道，数日后该星顺利定点于静止轨道预设位置。这标志着天链一号3颗卫星将实现全球组网运行，我国第一代中继卫星系统正式建成，并有力地拓展了中国航天测控通信网的功能。     

风云三号卫星紫外臭氧垂直廓线产品反演试验

新一代极地轨道气象卫星风云三号携带的紫外臭氧垂直探测仪SBUS, 是我国第一次自主研制的卫星臭氧探测仪, 目前正处于在轨测试阶段. 利用现阶段观测数据, 开展臭氧垂直廓线反演试验, 并将观测数据和反演廓线与美国NOAA卫星同类仪器SBUV/2进行了初步对比. 通过太阳辐照度观测、5个短波长通道N-值, 以及反演廓线的比较和分析, 表明我国首次自主研制的风云三号卫星紫外臭氧垂直探测仪SBUS观测数据和反演产品均达到较高精度, 反演廓线与SBUV/2的相对偏差百分率大约为±7%.     

空间推进系统:中国卫星事业的“推进器”——上海空间推进研究所空间推进系统研制记

本期"走近科学"我们将介绍上海空间推进研究所获得2011年度上海市科学技术奖科技进步奖一等奖的"风云三号卫星推进系统"项目. 风云三号是我国首个被纳人世界气象组织全球卫星观测系统的卫星,于2000年11月正式获国务院批准立项.2008年5月27日成功发射A星,2010年11月5日成功发射B星,两星至今在轨稳定运行.未来,将会有8-12颗风云三号卫星在轨组网运行.它们将持续为我国和周边国家提供高精度气象服务.     

地球同步轨道卫星的发射

地球同步轨道卫星的发射很困难,技术很复杂。但如果一个国家的卫星发射场建在地球的赤道上,那这种卫星的发射就简单多了,在赤道上由西向东发射,达到要求的轨道高度,在适当的位置定点,问题就解决了。可惜的是,许多发射卫星的国家不在赤道上,也不可能在赤道上建立卫星发射场。这样给卫星的发射带来了许多的困难,要经过几次的轨道变换才能成功。现在我们结合下面的图来看看地球静止轨道卫星是如何发射的。     

笑傲苍穹

中国第一枚导弹总体、第一颗人造卫星、第一颗遥感探测卫生、第一颗返回式遥感卫星。他是技术负责人或总设计师;中国第一颗通信卫星、静止轨道气象卫星、资源探测卫星、北斗导航卫星,他担任工程总师;中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”,他再次挑起工程总设计师重任……     

精美土星特写

不久前，美国航空航天局（NASA）公布了“卡西尼”号航天器拍摄的一系列精美土星图片，展示了土星、土星轨道卫星、土星环等概貌，包括土星大气及表面状况，如在土星环中，安静、优美的土星环零叠围绕在土星的轨道上，与土星轨道卫星坑坑洼洼的表面形成了鲜明的对比；     

“自然论坛”科普讲座

正继2015年举办"自然论坛"科普讲座以来,至今《自然杂志》已举办了15场讲座。"自然论坛"旨在邀请热心科普的知名学者,向大学师生普及最新科学进展,促进社会对高级科普的关注、理解与支持。邀请的专家不仅为广大师生奉上精彩的报告,而且还将相关内容整理成文,刊载于《自然杂志》。同济大学海洋与地球科学学院杨守业教授通过报告带我们探究了神秘的地球海洋世界;中国科学院上海技术物理研究所华建文研究员给大家介绍了"风云"四号卫星干涉式大气垂直探测仪及其研制历程;上海大学材料学院董瀚教授在报告中热情洋溢地与大家分享钢铁材料如何构建了我们人类的文明。