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“中欧静止轨道毫米波大气探测仪样机”通过验收

2018-01-11 18:33 来源:光明网 
2018-01-11 18:33:00来源:光明网作者:责任编辑:孙佳涵

  1月11日从中国科学院国家空间科学中心获悉,由该中心与欧洲空间局联合研制的“中欧静止轨道毫米波大气探测仪样机”通过验收。目前国际上还没有这一探测类型的气象卫星投入使用,该样机的研制成功将为未来我国静止轨道气象卫星开展毫米波成像探测奠定技术基础。

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  静止轨道双模毫米波大气探测仪卫星构型图

据中科院国家空间科学中心吴季研究员介绍,静止轨道毫米波大气探测能够实现对台风强对流等灾害性天气的实时立体监测,是国际航天大国现阶段竞相追逐的战略制高点。中科院国家空间科学中心和欧洲空间局不约而同地瞄准了用新体制干涉式综合孔径的技术来解决传统技术遇到的瓶颈,使空间分辨率等关键技术指标均突破了传统技术的极限。双方各自经过了十余年的预研,都进入到了研制全尺寸地面样机并试验的阶段。

“中欧静止轨道毫米波大气探测仪样机”由两部分构成。其中50GHz-56GHz大气温度探测仪样机在科技部“863”计划和中科院重点方向性项目的支持下,由中科院国家空间科学中心负责研制,183GHz大气湿度探测仪样机在欧空局技术研究中心预研项目的支持下,由瑞典Omnisys公司负责研制,中科院国家空间科学中心负责两个样机的系统集成和测试。

经过测试,两个样机的空间分辨率都达到或超过了指标要求,即从地球同步轨道高度(36000公里)上观测,在地面可以达到优于50公里的分辨率,实现对台风等极端天气现象实时的、连续的三维立体观测,极大地提高天气预报能力。

该项目也是中欧双方在对地观测领域围绕新体制毫米波大气探测技术开展的首次实质性合作。这将为我国和欧洲新一代气象卫星,特别是为同步轨道气象卫星在国际上首次实现毫米波三维探测能力,奠定坚实的技术基础。在可见的未来,我国新一代静止轨道微波气象卫星将实现对大气温、湿度和降水分布的实时三维成像观测,大幅提升我国对台风、强降雨等灾害性天气的监测和预报能力。

拓展阅读:

我国为什么要研发静止轨道微波气象卫星

本报记者齐芳

我国地处亚洲季风区,台风、暴雨等极端气象灾害频发,造成大量的财产损失和人员伤亡。据统计,每年因气象因素引发的自然灾害的经济损失占全国灾害损失的80%。因此加强气象的监测和预报,尤其是对灾害性突发天气的监测预警,对挽回经济损失,提高经济效益尤其重要。

大气温、湿度分布和云中液态水含量是大气监测和气象预报的关键物理参数。目前,我们多利用极轨气象卫星对上述物理参数进行探测,这也是比较成熟的技术。极轨卫星处于太阳同步轨道,围绕地球南北两极运行,运行周期约115分钟。换句话说,它要用大约两个小时才能重新回到同一观测点。较长的回归周期限制了极轨卫星在灾害性天气监测预警中的应用,无法实现对天气系统的实时性连续监测,不能满足灾害预警的需求。特别是对快速变化的台风、突发性暴雨等极端气象现象的观测略显不足。

而静止轨道气象卫星在这方面具有比较明显的优势。静止轨道气象卫星分为静止气象卫星分为静止光学系列卫星和静止微波系列卫星两大系列。目前在轨的静止轨道气象卫星均属光学系列卫星,依靠红外可见光手段进行探测。光学卫星容易受云层的影响,只能得到云层顶部信息。静止轨道微波探测技术在国际上尚属空白,是国际航天大国现阶段竞相追逐的战略制高点。

此次中欧联合研发的静止轨道毫米波大气探测仪样机,就填补了国际空白。它属于微波系列卫星,既能实时连续观测,也具有很强的穿透能力,可以实现全天候大气探测,尤其当探测器工作在50GHz-56GHz的氧气吸收频段和183GHz的水汽吸收频段两个重要的大气探测频道时,可以获取大气温、湿度廓线的三维分布。

[责任编辑:孙佳涵]
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