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风云2号E星飞天 五星在轨史无前例
湖南气象网 2008-12-30 19:46:23

     12月23日08时54分04秒,我国自主研制的第三颗业务静止气象卫星——风云二号E星在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射升空。风云二号E星的成功发射,不仅改写了气象卫星年发射频次的纪录,同时也史无前例的形成了以风云三号为首,5颗气象卫星同时在轨的庞大阵容。  
     在我国的气象卫星历史上,从未有过一年中发射两颗气象卫星的纪录。今年上半年的风云三号和今天的风云二号E星两次发射,对卫星发射部门和卫星应用部门,都是任务繁重、压力巨大的。而两颗卫星的成功发射,体现了我国气象卫星事业正沿着良性轨道快速发展。从年初的雨雪冰冻灾害, 到5月的汶川地震,8月的奥运气象服务,多场严重的自然灾害和多次的重大活动保障服务,都对气象卫星监测提出了更高的要求。
    目前我国已拥有风云三号A星、风云二号C星、风云二号D星、风云二号E星和风云一号D星5颗业务卫星同时在轨的卫星观测系统,这在我国的气象卫星史上是史无前例的。如何利用好现在的高质量业务卫星和优质地面系统更好的为国计民生服务,国家气象卫星中心主任杨军主任表示,未来的卫星监测,将不仅仅局限于提供简单的监测图像和监测数据,而要向产品化、服务化发展,更加直接高效地为各行各业服务。
     从69年我国气象卫星事业拉开序幕,到现在我国拥有优质的业务卫星和完善的地面系统,中国的气象卫星事业在短短数十年中完成了质的飞跃。说到未来的发展,杨军主任踌躇满志,目前我国正在进行风云三号系列的继续研发,风云三号的B星、C星和D星也将在未来十年中陆续面世,风云四号卫星也已经完成了核心技术的预先研究,明年将有望通过国家批准立项。  


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   气象卫星与卫星气象: 

    气象卫星是对指大气层(或太空)进行气象观测(电磁感应)的人造卫星。在卫星上携带有各种气象观测(探测)仪器,测量诸如大气温度、湿度、风、云等气象要素以及各种天气现象,这种专门用于气象目的的卫星称做气象卫星,具有范围大、及时迅速、连续完整的特点,并能把云图等气象信息分给地面用户。 

    卫星气象是指研究60千米以下大气中各气象要素的获取和应用,它的主要内容有:研究大气目标物(各类吸收气体)、云和地表物的辐射光谱特性及电磁辐射在大气中的传输规律;寻找从卫星探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;气象卫星资料的接收、处理和分发、数据管理和存储、质量控制;气象卫星资料直接在天气预报、大气科学研究中的应用,以及在其他相关领域中的应用。 

    气象卫星分类: 

    气象卫星主要分为两类,分别为极轨气象卫星和静止气象卫星,这是按照卫星的运动轨道来区分的。 

    极轨卫星所在的瞬时轨道平面与太阳始终保持固定的取向,可以使得卫星所经过地点的地方时基本相同,卫星遥感探测资料具有长期可比性。由于这种卫星轨道的倾角接近90°,卫星近乎通过极地,所以称它为“近极地太阳同步轨道卫星”,简称极轨卫星。 

    极轨气象卫星的飞行高度约为600~1500千米,卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角,这样的卫星每天在固定时间内经过同一地区2次,因而每隔12小时就可获得一份全球的气象资料。 

    静止卫星是指轨道平面与赤道平面重合、卫星的轨道周期正好等于地球自转周期(23小时56分4秒),且卫星公转方向与地球自转方向相同,这样的卫星被称为“地球同步轨道卫星”。若在地面看,这种轨道上的卫星好像静止在天空某一地方不动,故又称它为“地球静止卫星”,简称静止卫星。 

    静止气象卫星运行高度约为35800千米,其轨道平面与地球的赤道平面相重合。一颗同步卫星的观测范围为100个经度跨距,从南纬50°到北纬50°,100个纬度跨距,因而5颗这样的卫星就可形成覆盖全球中、低纬度地区的观测网。 

    风云卫星的编号: 

    风云卫星具有较为长远的规划,发展过程分为四个系列。风云一号系列为我国第一代极轨气象卫星,分为两个批次,为两颗试验卫星和两颗业务卫星;风云二号为我国第一代静止气象卫星,原先计划也为两个批次,由于使用情况较好,其业务卫星已增加一个批次。风云三号和四号为我国第二代极轨和静止卫星,他们在探测能力上将比第一代有很大提高。极轨卫星两个型号与风云四号采用的是三轴稳定姿态控制系统,而风云二号采用的是卫星自旋稳定姿态控制系统。 

    每个型号系列卫星在发射前按照01、02、03……编号,发射成功后,确定编号按A、B、C……执行,如FY-2 06星对应FY-2E(由于FY-2 01星在发射基地爆炸,使得FY-2E对应的是FY-2 06星)。 

    截至目前,我国已成功发射了风云一号A、B、C、D星,风云二号A、B、C、D星,风云三号A星等9颗气象卫星,仍在轨运行的为风云一号D星,风云二号C、D、E星和风云三号A星。 

    国外卫星编号正好与我国相反,发射前按字母排列,发射成功后改为按数字排序。 

    极轨卫星的发射和入轨: 

    垂直上升阶段:火箭很重、很大及空气密度大,阻力大。垂直穿过稠密的大气层。 

    转弯飞行阶段:穿过了大气层,第二级火箭开始工作,在制导系统的控制下开始转弯飞行阶段,将火箭引向预定的轨道方向飞行。 

    自由飞行阶段:这时主要火箭和载荷已经脱离,余下的火箭及卫星在近于真空的空间惯性飞行,以节省燃料。 

    卫星入轨阶段:当火箭在自由飞行段达到预定的高度和速度时,点燃第三级火箭,进行第二次加速飞行,最后达到卫星轨道具有的高度、速度和方向是,卫星与火箭分离,卫星进入轨道。 

    静止卫星发射过程: 

    初始轨道:火箭将卫星发射到180-250KM的低轨道。 

    转移轨道:卫星在低轨道绕地球飞行,当飞行到与赤道平面相交时,点燃近地点发动机,使卫星进入远地点高度35860KM的偏心率很大的椭圆轨道(转移轨道),为卫星进入静止轨道做好准备。 

    静止轨道:卫星经过转移轨道几圈运行后,在达到远地点赤道上空时,点燃远地点发动机,使卫星获得加速度,脱离椭圆轨道,卫星进入接近预定的圆形轨道,称漂移轨道(近静止轨道)。再利用小推力喷嘴,修正最后发射误差,使卫星进入静止轨道。


 

来源:中国气象局网 编辑:杨玲
 
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