2008年5月27日,风云三号气象卫星(FY-3A星)在太原卫星发射中心发射升空。其中,由中科院空间中心承担的国家863计划微波湿度计于6月4日正式开机工作,至2010年6月4日已成功在轨运行2年,这标志着FY-3A星微波湿度计的在轨考核成功。
FY-3A星是我国第一颗新一代极轨气象卫星的首发星,微波湿度计包括150GHz和183GHz两个探测频率,5个探测通道,主要功能是探测全球大气湿度廓线及强降雨;在两年的在轨运行中,微波湿度计工作正常,积累了大量全球大气水汽及强降雨等气象资料,图像层次分明,信息量丰富。2008年,微波湿度计成功地监测到了“海鸥”、“凤凰”、“森拉克”、“黑格比”、“蔷薇”等台风及热带气旋、强降雨,2009年又成功监测到“莲花”、“莫拉”、“巴玛”等台风的发生、发展及迁移过程,这些都为为我国东南沿海地区及台湾地区防灾减灾,避免巨大的生命及经济财产损失发挥了重大作用。
微波湿度计的研制采取跨越式发展的策略,毫米波前端等高频率部件通过国际合作的途径引进,不仅实现了国内微波辐射计最高频率的爬升,填补了国内高频率毫米波大气微波探测的空白,而且在短时间内极大地缩短了与国际水平的差距,使我国气象卫星微波探测器水平从近20年的差距拉近到当前国际水平,部分指标优于国际同类遥感器,提高了我国在国际气象组织中的话语权。
与国际同类星载遥感器相比,微波湿度计采用了多项创新性技术:国际上首次采用准光学技术实现150GHz极化分离;扫描方式灵活,采用三种扫描模式,包括变速扫描、匀速扫描和固定角度,能够实现任意角度观测;国内首创高带宽、高线性度接收机技术,为提高系统定标精度和定量化应用提供了技术保障;双探测频率采用双天线配置,为微波湿度计的探测功能扩展提供了技术手段。
FY-3A星微波湿度计的在轨考核成功,为FY-3B星及后续批次星微波湿度计研制奠定了基础。目前,FY-3B星微波湿度计已经交付至卫星总体,预计今年底发射;FY-3(02批次星)微波湿度计-II已经完成了方案设计,在FY-3A、B星基础上增加了89GHz和118GHz探测频率,拓展了探测功能,实现了大气微波温度、湿度的同步探测,而且提高了探测性能,探测通道由5个扩展至15个。
在FY-3A星发射之前,我国有关台风等重要气象资料主要靠国外提供数据。FY-3A星微波湿度计的成功运行,使我国第一次具有从卫星平台获取台风信息的能力,具有巨大的经济效益、社会效益和极高的投入产出比。
备注:2010年第16卷第6期021