研製歷程
歷史背景
降水是地球能量和水循環的重要過程,是天氣預報的重要要素,國際社會高度關注。
從2006年起,中國氣象局高位部署,對標國際前沿,堅持科技自立自強,逐步推進降水星的立項研製和科技攻關。該衛星作為世界氣象組織框架下全球降水探測的重要組成部分,可顯著增強全球氣候變化背景下災害性天氣系統雲和降水監測、預報及氣象防災減災救災能力。
研製進程
風雲三號G星考核壽命為6年,由中國航天科技集團有限公司第八研究院抓總研製,衛星載荷由中國航天科技集團有限公司、中國科學院等單位研製,發射、測控任務由中國衛星發射系統部組織實施,地面套用系統由中國氣象局負責研製建設和運行。
2023年2月21日訊息,中國已成功發射兩代4型19顆
風雲氣象衛星,其中7顆業務在軌運行,持續為全球126個國家和地區提供數據產品和服務。
2023年4月16日9時36分,長征四號乙遙五十一運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空,成功將中國首顆降水測量專用衛星風雲三號G星送入預定軌道,發射任務取得成功。此次發射的風雲三號G星是中國第二代低軌氣象衛星系列風雲三號的第7顆衛星。
2023年4月17日8時43分,烏魯木齊氣象衛星地面站喀什分站技術人員經過24個小時日夜堅守,成功接收到風雲三號G星中解析度光譜成像儀下發原始數據,標誌著風雲三號G星順利進入預定軌道。
2023年5月15日,中國首顆低傾角軌道降水測量衛星——風雲三號G星(降水星)首套圖正式對外發布。此次發布的風雲三號G星上配備的六大載荷的監測圖像,展示了不同層次降水的三維立體結構,有利於更好地監測和預報災害性降水系統。
2023年12月1日17時到12月2日8時,受太陽日冕物質拋射(CME)爆發影響,此次地磁暴過程造成風雲三號G星的軌道單日降低約300米,達到日常情況下軌道衰減數值的近四倍。在準確的預報服務下,衛星運控部門已提前做好準備,此次大地磁暴對風雲衛星的運行影響不大。
系統組成
總體設計
風雲三號G星配置了4台有效載荷,2台載荷為全新研製,1台載荷為升級換代,作為國內首顆低傾角軌道降水測量衛星,該星主要用於災害性天氣系統強降水監測,提供全球中低緯度地區降水三維結構信息。
風雲三號G星發射重量約3.6噸,運行於高度407千米、傾角50°的傾斜軌道,作為風雲氣象衛星的首顆非太陽同步傾斜軌道衛星,風雲三號G星發射後將與C星、D星和E星進行在軌組網觀測,屆時中國全球數值天氣預報模式中衛星觀測數據的更新時效將進一步提高,可將預報精度提高3%左右,預報時效延長24小時左右,衛星全球觀測頻次可達每4小時1次,可將氣象災害監測時效提高近1倍。
運載火箭
風雲三號G星由
長征四號乙遙五十一運載火箭發射升空。長征四號乙運載火箭為
上海航天技術研究院抓總研製的常溫液體推進劑三級運載火箭。於1993年啟動研製,是在長征四號甲火箭的基礎上改進設計而成,主要用於發射太陽同步軌道衛星,具有可靠性高和適應強的特點。
長征四號乙運載火箭可實施一箭一星或多星發射,其太陽同步圓軌道運載能力可達2.5噸(軌道高度700千米)。為適應任務要求,該發火箭採用Φ4000毫米
馮·卡門衛星整流罩,採用新研的1194C型大承載連線解鎖分離裝置,標誌著八院型譜化連線解鎖分離裝置家族“再添新丁”,可以更好地滿足衛星差異化需求。
長征四號乙運載火箭曾獲國防科技一等獎和國家科技進步二等獎。2009年1月,長征四號乙/丙運載火箭被中國航天科技集團公司授予“金牌火箭”稱號。
技術創新
風雲三號G星為國際首次採用雙頻主動降水測量雷達與被動微波、光學遙感相結合的綜合探測,搭載了降水測量雷達、微波成像儀、中解析度光譜成像儀等4台業務載荷,主要用於災害性天氣系統強降水監測,可提供全球中低緯度地區降水三維結構信息,提升降水要素探測性能,為提高降水氣象預報準確率提供支持。衛星發射後將填補中國國內降水三維立體層析探測數據空白,整體功能性能達到國際先進水平。
在軌運行後,風雲三號G星將通過探測雲、水汽、氣溶膠、風場等相關要素,進一步研究降水形成過程,並且能精確感知到地球大氣0.2毫米/小時的降水強度變化,探測到毛毛雨般的降水強度,精準度達到國際先進水平。衛星發射後將大幅提高空間降水探測能力,為全球氣象災害的監測和預報提供有力手段。
總體評價
風雲三號G星和
風雲三號F星兩顆新衛星成功發射後,中國將成為全球同時業務運行晨昏、上午、下午、傾斜四條近地軌道民用氣象衛星的國家,進一步發揮低軌氣象衛星完備觀測網的整體優勢,向世界貢獻中國智慧和方案。
風雲三號G星是繼美國、日本聯合發射專用降水測量衛星之後國際上第三顆發射的主動降水測量衛星,全球降水星家族首添“中國造”。自此,中國成為全球同時業務運行晨昏、上午、下午和傾斜四條近地軌道氣象衛星的國家。