風雲四號A星（代號：FY-4A），是中國新一代靜止氣象衛星的首發星。其搭載的干涉式大氣垂直探測儀與靜止軌道掃描成像輻射計“聯手”，在全球首次實現靜止軌道上三維大氣的立體監測。此外，“風雲四號”能夠提供針對陸面、水體、閃電、空間天氣的持續監測數據。
2016年12月11日，由中國航天科技集團有限公司抓總研製的風雲四號A星在西昌衛星發射中心成功發射，並於12月17日成功定點於東經99.5°赤道上空，至2023年已在軌穩定運行七周年，標誌著這顆從科研試驗星出發，後擔負起我國靜止軌道氣象業務服務的“中國星”，已圓滿完成了考核及壽命要求，為服務國計民生和全球用戶作出了重要貢獻。
2022年12月1日，風雲四號A星與風雲四號B星將實現雙星組網。
2023年12月25日，記者中國航天科技集團八院獲悉，迄今為止，為服務國計民生和全球用戶作出了重要貢獻的風雲四號A星已在軌穩定運行七周年（考核壽命5年、設計壽命7年），標誌著這顆擔負起中國靜止軌道氣象業務服務的“中國星”已圓滿完成了考核及壽命要求，開啟超期服役的新征程。
2017年9月25日17時至28日17時，曾作為微信的啟動背景刷屏朋友圈，這裡所用的成像圖是“地球攝影師”風雲四號A星從太空拍攝的氣象雲圖。
2024年3月5日，風雲四號B星正式接替A星，A星已於當日同步啟動漂移。
基本介紹
- 中文名：風雲四號A星
- 外文名：FY-4A
- 衛星類型：地球靜止軌道氣象衛星
- 所在國家：中國
研製歷程,歷史背景,研製進程,系統組成,總體設計,運載火箭,設計參數,任務載荷,運行歷程,總體評價,
研製歷程
歷史背景
風雲四號的前期論證從上世紀90年代就已經開始了，在“十五”期間有關部門已經開始進行風雲四號關鍵技術預先研究，在2008完成風雲四號總體工程的國家立項並進入研製，在2016年12月11日發射試驗衛星。通過對試驗衛星的評估和明確業務衛星技術狀態，計畫在“十三五”期間發射風雲四號業務衛星並接替風雲二號業務。
風雲四號衛星工程於2010年3月經報請國務院批准，開展立項研製。包括衛星、運載火箭、發射場、測控和地面套用共五個系統。
研製進程
——衛星系統研製任務由航天科技集團公司負責，其中，航天科技集團公司第八研究院負責衛星系統總體設計、有關分系統研製和衛星總裝、總測及試驗。航天科技集團公司第五研究院負責閃電成像儀及數傳、轉發等服務載荷和推進、姿軌控分系統研製。中國科學院負責多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀和空間環境監測儀器研製。
風雲四號A星拍攝圖片
——運載火箭由航天科技集團公司負責，航天科技集團公司第一研究院承擔研製生產任務。
——發射場系統和測控系統由中國衛星發射測控系統部負責，分別由西昌衛星發射中心承擔運載火箭測試，並執行發射任務；由航天測控網完成運載和衛星從起飛到全壽命工作過程中規定的測控任務。
——地面套用系統由中國氣象局負責，國家衛星氣象中心承擔建設任務，包括：衛星業務運行控制及安全管理，數據接收、預處理、產品處理、存檔、分發服務、套用（含示範套用）；會同研製單位對衛星研製進行技術和質量監督；組織實施有效載荷的外場試驗、衛星與地面套用系統的聯試、衛星在軌測試與評價。
2016年12月11日，風雲四號A星於在西昌衛星發射中心由“長征三號乙”改進Ⅲ型運載火箭發射升空。風雲四號A星是中國首顆靜止軌道上三軸穩定的定量遙感衛星，代表著當今氣象衛星最先進水平，在多方面實現了重大技術突破。風雲四號A星，是中國首顆第二代靜止氣象衛星，風雲四號系列第1顆衛星，屬於科學試驗型衛星。
系統組成
總體設計
風雲四號衛星採用SAST5000平台，六面柱體結構，具有對地面積大、質心低等優點。採用單太陽電池翼方案，預留完整的對應一側用作載荷輻射製冷器的散熱面。採用三軸穩定姿態控制，與自旋穩定方式平台相比可顯著提高對地觀測效率，並為大氣垂直探測和閃電觀測提供必備條件。採用雙匯流排體制，星務管理由低速1553B匯流排實現，載荷觀測數據採用Space-Wire匯流排傳輸，配置靈活、可靠性高。衛星平台包括結構、熱控、姿軌控、推進、電源、測控、數管、總體電路、數傳、轉發、數據收集等分系統。風雲四號衛星設計壽命7年，發射質量約5400千克。
運載火箭
風雲四號A星採用長征三號乙改進Ⅲ型運載火箭發射。長征三號乙（CZ-3B）是由中國運載火箭技術研究院（簡稱“火箭院”）抓總研製的一種高軌道大推力運載火箭，是以長征三號甲火箭為芯級，在其一子級上捆綁了四枚助推器，主要用於發射地球同步轉移軌道衛星，亦可進行一箭多星發射或其它軌道衛星的發射。該火箭長56.5米，芯一、二級直徑3.35米，芯三級直徑3.0米，單個助推直徑2.25米，起飛重量約456噸，地球同步轉移軌道運載能力為5.5噸。
長征三號乙火箭是中國用於商業衛星發射服務的主力火箭。
設計參數
發射重量 | 約 5400千克 |
|---|---|
姿態穩定方式 | 三軸穩定 |
姿態精度 | 3″ |
星載匯流排 | 1553B + Spacewire |
原始數據傳輸 | X波段 |
輸出功率 | ≥3200W |
設計壽命 | 7年 |
工作考核壽命 | 5年 |
任務載荷
風雲四號A星裝載了多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀、閃電成像儀和空間環境監測儀器。
1、掃描成像輻射計主要承擔獲取雲圖的任務，共14通道，是風雲二號5通道的近三倍，在風雲二號觀測雲、水汽、植被、地表的基礎上，還具備了捕捉氣溶膠、雪的能力，並且能清晰區分雲的不同相態和高、中層水汽。相比於風雲二號單一可見光通道的限制，風雲四號首次製作出彩色衛星雲圖，最快1分鐘生成一次區域觀測圖像。
2、干涉式大氣垂直探測儀是國際上第一台在靜止軌道上以紅外高光譜干涉分光方式探測大氣垂直結構的精密遙感儀器，在靜止軌道上從二維觀測進入三維綜合觀測。
3、閃電成像儀為亞太地區首次研製發射的同類載荷，測試數據印證了其可對中國及周邊區域閃電進行探測，進而實現強對流天氣的監測和跟蹤，提供閃電災害預警。
4、空間環境監測儀器具備監測太陽活動和空間環境的能力，探測通道數量、探測精度顯著提高。
運行歷程
2016年12月17日17點39分，經過6天17小時五次變軌，風雲四號01星成功定點於東經99.5度赤道上空。測控數據顯示，衛星空間姿態穩定、星上各種儀器工作正常。自此，風雲四號01星正式命名為風雲四號A星。
2017年2月27日，隨著中國新一代靜止氣象衛星風雲四號A星獲取首批圖像和數據，世界第一幅靜止軌道地球大氣高光譜圖正式亮相，與此同時，中國首次獲取彩色衛星雲圖和閃電分布圖。
2017年5月25日起，風雲四號A星漂移到風雲靜止衛星的主業務位置（東經105度）附近的東經104.7度赤道上空，提早做好業務值班準備。
2017年9月25日，風雲四號A星正式交付使用，標誌著中國靜止軌道氣象衛星觀測系統實現了更新換代。從9月25日17時~28日17時的四天內，手機微信啟動頁面的地球圖片從NASA在全世界範圍公開的第一張完整的地球照片，更換為風雲四號的成像圖。
2021年6月3日，風雲四號A星已經實現了每5分鐘對中國及周邊區域成像1次，最高解析度為500米。
2021年12月11日，風雲四號A星在軌穩定運行5年，達到考核壽命要求；2022年1月，風雲四號A星正式成為空間與重大災害國際憲章的值班衛星，繼續在全球檯風、強對流、洪澇、火災、火山噴發、乾旱、高溫、溢油、冰雪災害等災害監測評估中貢獻力量，發揮風雲氣象衛星在國際氣象防災減災救災和服務“一帶一路”建設中的作用。
2022年1月，風雲四號A星正式成為空間與重大災害國際憲章的值班衛星。
2022年12月1日，風雲四號A星與風雲四號B星將實現雙星組網，進一步滿足中國及“一帶一路”沿線國家和地區對氣象監測預報、應急防災減災等的服務需求。
2023年12月25日，記者中國航天科技集團八院獲悉，迄今為止，為服務國計民生和全球用戶作出了重要貢獻的風雲四號A星已在軌穩定運行七周年（考核壽命5年、設計壽命7年），標誌著這顆擔負起中國靜止軌道氣象業務服務的“中國星”已圓滿完成了考核及壽命要求，開啟超期服役的新征程。
2024年3月5日，風雲四號B星正式接替A星，A星已於當日同步啟動漂移。A星將從東經105度漂移至東經86.5度，繼續開展觀測及服務。
總體評價
風雲四號A星是當時最先進的綜合大氣觀測衛星，它的成功發射開啟了中國新一代靜止氣象衛星的新時代。
