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“中国造”降水星本领多

2023-06-20本刊综合

发明与创新·初中生 2023年8期
关键词:灾害性成像仪风云

本刊综合

前段时间,我国首颗低倾角轨道降水测量卫星——风云三号G星搭乘长征四号乙遥五十一运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射,从此全球降水星家族有了“中国造”。同时,我国成为全球唯一同时运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近地轨道气象卫星的国家。

作为我国发射的首颗、国际上第三颗主动降水测量卫星,风云三号G星有哪些独特的本领呢?我们一起来认识一下它。

对降水进行“CT”扫描

传统上,降水资料的获取主要通过雨量计、地基雷达等手段,但是大海、山区的存在,加上地面设备配置数量有限、分布不均,导致传统监测有大量的盲区。而风云三号G星能夠弥补这些盲区,助力降水监测和预警。

风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”—— 星载Ku、Ka双频降水测量雷达,这让它同时具备了雷达观测分辨率高和卫星观测范围广的优点,可以精准感知407千米高度内地球大气0.2毫米/小时如毛毛雨般的降水强度变化。

风云三号G星还可以对全球的降水三维结构进行探测,就如同对大气降水进行“CT”扫描,因此被称为降水星。

在太空中“灵活舞蹈”

与很多低轨卫星采用太阳同步轨道不同,风云三号G星采用倾角为50度的低倾角轨道。这样,它的运动范围集中在南北纬50度之间,能够更高效、更精准地观测地球中低纬度地区的降水。

但选用低倾角轨道让风云三号G星面临外部热环境变化复杂的挑战。太阳会定期出现在轨道面的左右两侧,而要保证外部热环境和单机工作环境稳定,卫星需要始终以同一侧面面向太阳。

为此,航天科技工作者们为风云三号G星量身定制了一套自动掉头的工作模式。当太阳光从轨道面的一侧运动到另一侧时,卫星将自动完成180度转身,在太空中“灵活舞蹈”。

对灾害性降水“精准号脉”

风云三号G星还搭载了一台全新升级换代的设备—— 微波成像仪。作为国内首次配置的降水型多通道、高灵敏、高精度的辐射计,微波成像仪可以接收地球大气10至183 GHz的微波辐射能量。

拥有微波成像仪的风云三号G星就像一只高灵敏、高精度的千里眼,获取台风内部温湿结构、台风强度、台风影响区雨强等关键信息,预测台风未来发展情况,对台风暴雨等灾害性降水“精准号脉”。

风云三号G星实现了降水测量从“被动看”到“主动探”的跨越,进一步提高了我国气象综合观测能力。未来,它将在台风、暴雨和其他极端灾害性天气的监测预报中大显身手,同时在生态环境、能源、农业、健康等领域发挥作用。

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