微信换“头像”的背后 是科学家15年的努力

2017-09-25 | 见丰网
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微信换“头像”的背后 是科学家15年的努力

9月25日至9月28日期间,用户在微信启动时,可以欣赏到由我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”从太空拍摄的祖国全景。这也是6年来微信启动页面首次发生变化,启动页背景中的地球图片由非洲大陆上空视角,变化为了我们的祖国上空。在这背后,是科研人员15年的坚持与付出。科学家说,这辈子能够啃下这块让美国、欧洲都知难而退的硬骨头,值了!

右侧为用“风云四号”所拍摄的照片制成的启动页

中科院上海技术物理研究所干涉式大气垂直探测仪团队送正样产品出所

太空中,刚从太阳的炙烤中钻入地影,去年年底发射上天的风云四号静止轨道气象卫星上,两台完成代际技术跨越的仪器——新一代扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪,经受住了太空中巨大温差变化的残酷考验,源源不断地下传遥感数据。

地面上,他们的研制者——中国科学院上海技术物理研究所风四载荷团队的科学家们,长长松了口气。15年的坚持与付出。首席科学家华建文说,这辈子能够啃下这块让美国、欧洲都知难而退的硬骨头,值了!

离地面3.6万公里的地球静止轨道上,这对崭新的“中华慧眼”正传回大量“中国数据”。其中部分数据是国际气象界迫切期望使用的,除了中国的风云四号气象卫星,目前没有任何一颗在轨卫星能够提供。

当别人放弃时,我们坚持

“没有辐射计,就不是风四;没有探测仪,就不是中国的风四。”上海技物所副所长、探测仪主任设计师丁雷这句话所指的,是十几年前,中科院院士匡定波力排众议,支持研制干涉式大气垂直探测仪的魄力。

1997年风云二号卫星刚上天,下一代风云卫星就已开始规划。匡定波提出,应该发展干涉式大气垂直探测仪。这种利用傅立叶变换原理的探测仪,可以为大气做“超级CT”——把大气从地面开始“切片”,将100公里大气切成上千层,测出每一层的温度、湿度等数值,为灾害性天气监视和大气化学成分探测服务。

“比如青藏高原的冷空气下沉,并流向东部,抬升那里的热空气。这个变化过程原来主要是理论推测,没有实际观测到过。”丁雷说,而探测仪获得的数据可能让人类首次真切“看”到这个过程。

这是遥感领域红外光谱技术的一场革命。早先,美国、欧洲都在朝这个方向努力,但到2006年,由于技术难度过大、所需经费太多,美国放弃了,欧洲也大幅调整了计划。

中国要不要继续?

2001年回国来到技物所的华建文,在2005年底已带领团队调出了红外干涉信号,原理样机初步成功。匡定波说:“尽管这块骨头很难啃,但只要把仪器送上天,就是迈出成功的第一步。”

国际同行公认,探测仪“切片数”达到1000,是衡量探测质量的分水岭。“我们非但要做,而且把目标定在了1500层,这几乎是一个梦想数值。”丁雷说,既然要啃硬骨头,就挑最难的尝试。

如今,当中国的探测仪开始提供全球独家的数据时,美国的研发队伍尚未重新聚集,欧洲的仪器还要等到2022年才能发射升空。

“当别人放弃时,我们坚持;做成功了,就领先世界。”华建文说,过去中国向国外卫星要数据,现在是国际气象界迫切需要中国的卫星数据了。

为一颗星做一辈子,我愿意

光谱通道从5个拓展到14个;可见光空间分辨率从1.25千米提高到500米;地球全圆盘成像时间从30分钟提高到15分钟,未来还可继续提高到5分钟以内……随风云四号上天

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