編者按
1999年5月10日,“風(fēng)云一號”C星成功發(fā)射。
“風(fēng)云一號”C星被稱為“爭氣星”。它的成功發(fā)射是科研團(tuán)隊(duì)在總結(jié)前期失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,不斷改進(jìn)技術(shù)、攻堅(jiān)克難所取得的重大成果,為我國氣象衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“我記得很清楚,1999年5月10日,上午九點(diǎn)半的時候,我們的‘風(fēng)云一號’C星被長征四號乙運(yùn)載火箭托舉著,飛向了天空。”“風(fēng)云一號”C星發(fā)射20周年之際,“風(fēng)云一號”衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師、中國工程院院士孟執(zhí)中對于當(dāng)天的發(fā)射情景仍然歷歷在目。
“風(fēng)云一號”C星是中國氣象衛(wèi)星應(yīng)用的一個里程碑。在它身上,承載了我國氣象衛(wèi)星的多個第一:我國第一顆業(yè)務(wù)用氣象衛(wèi)星、我國第一顆被列入世界業(yè)務(wù)應(yīng)用衛(wèi)星序列的衛(wèi)星、我國第一顆達(dá)到并遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)壽命的衛(wèi)星……它不僅在技術(shù)上進(jìn)步突出,更建立了國內(nèi)衛(wèi)星氣象業(yè)務(wù)體系。在氣象衛(wèi)星研制一片空白的年代,風(fēng)云衛(wèi)星科研人員不斷改進(jìn)工作方法,嚴(yán)抓質(zhì)量管理和可靠性設(shè)計(jì),建立了全面的保障系統(tǒng),最終迎來成功的曙光。
1999年5月10日,“風(fēng)云一號”C星由長征四號
乙運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功
來源丨國家衛(wèi)星氣象中心
在曲折中前進(jìn)
1969年初,一場罕見的雨雪冰凍災(zāi)害席卷半個中國,通信受損、火車停擺,因?yàn)槿鄙贇庀笮l(wèi)星讓我國的災(zāi)害預(yù)防工作困難重重。
當(dāng)時世界上擁有氣象衛(wèi)星的國家只有蘇聯(lián)和美國。我國雖然能接收國外氣象衛(wèi)星云圖,但只是單純的“黑白圖像”,無法挖掘原始數(shù)據(jù)、反演各種氣象要素,應(yīng)用受到極大限制。
同年,周恩來總理提出:“要趕快改變落后面貌,搞我們自己的氣象衛(wèi)星。”隨后,周總理親自簽發(fā)文件,下達(dá)了研制氣象衛(wèi)星的任務(wù)。自此,我國氣象衛(wèi)星事業(yè)正式起步。
1977年11月,我國第一顆氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號”真正進(jìn)入工程研制軌道。1988年9月7日,我國第一顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星(“風(fēng)云一號”A星)成功發(fā)射,使我國成為世界上第三個擁有極軌氣象衛(wèi)星的國家。然而,就在“風(fēng)云一號”A星升空的第39天,意外發(fā)生了:我國第一顆氣象衛(wèi)星失控,結(jié)束了短暫的“生命”。
緊隨其后的“風(fēng)云一號”B星同樣留下了遺憾。1990年9月3日,“風(fēng)云一號”B星由長征四號甲運(yùn)載火箭成功發(fā)射。但10多天過后,衛(wèi)星開始出現(xiàn)異常。盡管研發(fā)團(tuán)隊(duì)采取了補(bǔ)救措施,但“風(fēng)云一號”B星在軌累計(jì)正常運(yùn)行只有285天,未能達(dá)到1年的設(shè)計(jì)壽命指標(biāo)。
孟執(zhí)中鼓勵團(tuán)隊(duì):“失敗的教訓(xùn)比成功的經(jīng)驗(yàn)更寶貴。航天人要不怕失敗、勇于創(chuàng)新、堅(jiān)韌不拔、奮發(fā)圖強(qiáng),才能為航天事業(yè)再創(chuàng)新輝煌。”
屢遭挫折的研發(fā)團(tuán)隊(duì)并未裹足不前。前期試驗(yàn)衛(wèi)星盡管出現(xiàn)挫折和失敗,但形成了人才隊(duì)伍,突破了關(guān)鍵技術(shù),積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。他們認(rèn)真總結(jié)失敗的原因,采取一系列措施,力求解決由于研制經(jīng)驗(yàn)不足,以及元器件、原材料、各種實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)條件薄弱等造成的衛(wèi)星壽命問題。
1988年9月7日,“風(fēng)云一號”衛(wèi)星發(fā)射前,
國家衛(wèi)星氣象中心技術(shù)人員
對地面應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行最后的復(fù)核
來源丨光明網(wǎng)
“爭氣星”研制成功
“風(fēng)云一號”C星充分吸取了前兩顆衛(wèi)星的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),在技術(shù)上做了較大的改進(jìn)。事實(shí)證明,技術(shù)的全面改進(jìn)對“風(fēng)云一號”C星的長壽命和高可靠性起到了重要促進(jìn)作用。
一方面,研發(fā)人員在設(shè)計(jì)上采用了冗余設(shè)計(jì)。在保證星上工作單機(jī)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,對關(guān)鍵元器件再增加“智能”備份,同時針對太空惡劣環(huán)境,他們又在抗輻射加固上采取了有效的應(yīng)對措施。
另一方面,針對元器件在太空環(huán)境中容易出現(xiàn)問題的頑癥,科研人員加大對元器件采購管理、入庫檢驗(yàn)、選用檢測篩選和失效分析的力度,在每一個細(xì)節(jié)上把住衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)。此外,他們還在地面上進(jìn)行了充分的試驗(yàn)驗(yàn)證,確保衛(wèi)星上天后的高質(zhì)量和高可靠性。在“風(fēng)云一號”C星上天之前,團(tuán)隊(duì)對其關(guān)鍵單機(jī)進(jìn)行了超過720小時的高溫測試,這在當(dāng)時國內(nèi)的衛(wèi)星高溫試驗(yàn)中并不多見。在完成了常規(guī)試驗(yàn)后,他們又對衛(wèi)星進(jìn)行了300小時的整星測試。
1999年5月10日,“風(fēng)云一號”C星成功發(fā)射。它在軌穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)7年之久,超期服役5年。該星完成了我國氣象衛(wèi)星研制歷史上由屢遭挫折到圓滿成功的完美轉(zhuǎn)身,揭開了我國長壽命、高可靠性衛(wèi)星運(yùn)行歷史。“風(fēng)云一號”C星的性能一舉達(dá)到了當(dāng)時國際同類氣象衛(wèi)星的先進(jìn)水平。2000年8月,世界氣象組織將“風(fēng)云一號”C星列入世界業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星序列,為全世界提供氣象服務(wù)。
“風(fēng)云一號”C星第一幅展寬圖像
來源丨中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心
開創(chuàng)“風(fēng)云”新紀(jì)元
“風(fēng)云一號”C星發(fā)射后不久,正值我國進(jìn)入汛期,它就像一個忠實(shí)的太空“衛(wèi)士”,對我國七大江河容易發(fā)生洪澇災(zāi)害的區(qū)域每天巡視數(shù)遍,將有關(guān)災(zāi)情圖像和數(shù)據(jù)及時傳送到地面接收站。同時它還對我國境內(nèi)發(fā)生的多起森林大火、北方地區(qū)的沙塵暴等自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)和監(jiān)測。
“風(fēng)云一號”C星發(fā)送的云圖,吸引了國外眾多用戶。美、英、德、意、澳、荷蘭等國的氣象應(yīng)用部門在接收和分析了我國氣象衛(wèi)星的圖像后,一致認(rèn)為圖像質(zhì)量不亞于美國正在運(yùn)行的“諾阿-11”氣象衛(wèi)星的圖像質(zhì)量。
“風(fēng)云一號”C星順利發(fā)射后,我國風(fēng)云衛(wèi)星發(fā)展之路越走越順。幾十年來,我國氣象衛(wèi)星事業(yè)從無到有、從弱到強(qiáng)。目前,我國已成功發(fā)射21顆風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星,成為世界上唯一同時運(yùn)行靜止和多種低軌道業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星的國家。
參考文獻(xiàn):
[1]國內(nèi)第一顆長壽星——“風(fēng)云一號”C星[J].《太空探索》,2004年第8期.
[2]從跌跌撞撞到一路逆襲,原來“風(fēng)云”是這樣的衛(wèi)星[N].科技日報(bào),2021-02-02.
[3]“風(fēng)云一號”背后的故事[OL].中國的航天,2020-03-23.
中國科學(xué)家博物館出品
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