記中科院上海技物所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)

　　C星最重要的“感覺器官”——中分辨率光譜成像儀、掃描輻射計(jì)、紅外分光計(jì)、地球輻射探測(cè)儀，都出自中科院上海技術(shù)物理研究所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)之手。正是這支三四十人的科研隊(duì)伍在過去10多年間堅(jiān)持不懈的努力和面對(duì)巨大困難永不放棄的科學(xué)精神，煉就了風(fēng)云三號(hào)的“火眼金睛”。

　　一場(chǎng)漂亮的翻身之仗

　　“翻身了！”這是中國工程院院士、上海技物所研究員龔惠興在得知紅外分光計(jì)在風(fēng)云三號(hào)B星成功運(yùn)行之后，興奮地對(duì)紅外分光計(jì)主任設(shè)計(jì)師、上海技物所研究員殷德奎所說的話。是什么讓這位中國航天光電遙感技術(shù)領(lǐng)域的主要開拓者如此開心呢？這還要從風(fēng)云三號(hào)A星的紅外分光計(jì)說起。

　　通俗地說，紅外分光計(jì)就是一臺(tái)安裝在氣象衛(wèi)星上的“大氣掃描CT機(jī)”。它可以對(duì)大氣進(jìn)行三維探測(cè)，一覽無余地感知全球范圍內(nèi)不同緯度、經(jīng)度、高度的溫度和濕度分布，同時(shí)還能探測(cè)大氣中二氧化碳、臭氧等溫室氣體含量和云參數(shù)、氣溶膠。這些探測(cè)資料為天氣預(yù)報(bào)提供了至關(guān)重要的初始大氣溫濕信息，為臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣過程的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)提供有力支撐，長(zhǎng)時(shí)間序列觀測(cè)結(jié)果可以在全球氣候變化的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和研究中發(fā)揮重要作用。因此，紅外分光計(jì)不僅將地面上傳統(tǒng)的溫度計(jì)和濕度計(jì)“搬”到了太空中，也是我國從傳統(tǒng)氣象預(yù)報(bào)向現(xiàn)代數(shù)值預(yù)報(bào)跨越不可或缺的航天遙感儀器。

　　然而，讓人沒有想到的是，首次在我國亮相、原本應(yīng)該是一次科技創(chuàng)新之舉的紅外分光計(jì)，居然在A星上天3個(gè)多月后就出現(xiàn)了故障，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到運(yùn)行數(shù)年的要求。上海技物所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)可謂出師不利，遇到了一次前所未有的重大挫折。

　　“那個(gè)時(shí)候壓力是巨大的?！币蟮驴貞浾f。在挫折面前，團(tuán)隊(duì)的研究人員幾乎都吃不下飯、睡不著覺。但在短暫的沮喪之后，他們就冷靜下來，全身心投入到嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的事故原因查找之中。研究人員很快發(fā)現(xiàn)，問題出在可靠性較差的運(yùn)動(dòng)部件上。面對(duì)緊接而來的B星紅外分光計(jì)研制新要求，團(tuán)隊(duì)每一個(gè)研究人員都更加專注。

　　針對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的軟肋，上海技物所與生產(chǎn)廠進(jìn)行了緊密合作，團(tuán)隊(duì)10多位科研人員輪流進(jìn)駐工廠，隨時(shí)參與設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)、測(cè)試全過程。“當(dāng)時(shí)，無論自己身體好不好，家里有沒有事，團(tuán)隊(duì)里的每一個(gè)人都積極要求去工廠?！币蟮驴宄赜浀?，有一位科研人員因?yàn)槌圆粦T當(dāng)?shù)氐睦蔽恫?，只能拿餅干?dāng)飯吃，卻依然堅(jiān)持不回上海。

　　經(jīng)過兩次重大改進(jìn)和30多次評(píng)審，紅外分光計(jì)重出江湖，再戰(zhàn)B星。2010年11月12日，紅外分光計(jì)開始運(yùn)行，直到今天依然正常工作，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)4年多的長(zhǎng)壽命穩(wěn)定運(yùn)行。從A星紅外分光計(jì)到B星紅外分光計(jì)，上海技物所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)打了一場(chǎng)漂亮的翻身仗。

　　一次無盡的探索之旅

　　風(fēng)云三號(hào)A星紅外分光計(jì)實(shí)現(xiàn)了從無到有，B星紅外分光計(jì)實(shí)現(xiàn)了從不穩(wěn)定到極為穩(wěn)定，C星紅外分光計(jì)則百尺竿頭更進(jìn)一步，將探測(cè)性能較B星提升了1倍。歐洲氣象衛(wèi)星組織歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)中心對(duì)在近期的一次衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理后認(rèn)為，C星紅外分光計(jì)性能非常好，已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　紅外分光計(jì)一步一個(gè)臺(tái)階不斷發(fā)展，是上海技物所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)承接國家重大科研任務(wù)、不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新的結(jié)果。在風(fēng)云三號(hào)上，另一項(xiàng)由團(tuán)隊(duì)完成的重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目是中分辨率光譜成像儀。

　　中分辨率光譜成像儀可以被看做是一臺(tái)安裝在氣象衛(wèi)星上的“照相機(jī)”。通過它的“眼睛”——20個(gè)探測(cè)波段，可以清楚地“看到”從可見光一直到長(zhǎng)波紅外的地球大氣、陸地、海洋影像。其中，熱紅外成像通道每日能夠完整觀測(cè)全球兩次,利用3個(gè)可見近紅外通道每日可制作出百米量級(jí)空間分辨率全球真彩色遙感圖像，這兩點(diǎn)足以讓風(fēng)云三號(hào)的中分辨率光譜成像儀傲視全球。

　　小小的中分辨率光譜成像儀，凝結(jié)著上海技物所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)10多年的努力。C星中分辨率光譜成像儀主任設(shè)計(jì)師、上海技物所研究員王向華介紹說，中分辨率光譜成像儀是風(fēng)云系列衛(wèi)星中的新載荷，具有新技術(shù)多、功能多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能指標(biāo)要求高等特點(diǎn)，因此研制難度相當(dāng)大。相關(guān)技術(shù)的積累早在2000年就開始了，設(shè)備研制則是從2004年開始啟動(dòng)。在研制過程中，科研人員加班加點(diǎn)、通宵達(dá)旦，連續(xù)攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)，最終使其在風(fēng)云三號(hào)上大放異彩。在C星之后，中分辨率光譜成像儀將取代已有25年歷史的氣象衛(wèi)星“標(biāo)準(zhǔn)配置”掃描輻射計(jì)，成為新一代氣象衛(wèi)星的關(guān)鍵成像儀器。

　　如今，在美國、歐盟之后，風(fēng)云系列讓中國擁有了完整的氣象衛(wèi)星探測(cè)體系和能力，使國際氣象衛(wèi)星領(lǐng)域形成了三足鼎立局面。對(duì)于上海技物所風(fēng)云三號(hào)光學(xué)載荷團(tuán)隊(duì)來說，這是對(duì)他們過去科研成果的最高獎(jiǎng)賞。