• 来源：中国气象报社　记者：卢健

        12月11日凌晨，驾乘“长征三号乙”改进Ⅲ型运载火箭，“风云四号”成功发射。这是一颗史上最先进的综合大气观测卫星，它的成功发射开启了我国新一代静止气象卫星的新时代。怀揣这几样绝技，未来，“风云四号”卫星数据将在天气监测与预报、气象防灾减灾、应对气候变化、生态环境监测和空间天气等领域得到广泛应用。

太空“千里眼”：辐射成像仪

         了解一颗卫星，公众可能对这样的问题感兴趣：它拍出来的图片清晰吗？能看清我们小区吗？能看到我住的楼吗？

　　作为一颗气象卫星，“风云四号”最关心的拍摄对象并非是地表的建筑物，而是高空中无时无刻不处在运动状态的大气。但是，对“风云四号”的评价同样绕不开“清晰度”这个话题。

        “风云四号”的可见光最高分辨率是500米，和两年多前发射的“风云三号”C星的250米分辨率相比，优势似乎并非十分明显。但从太空来看这两颗卫星，就不难发现“风云四号”真的拥有一双“千里眼”。

        气象卫星分太阳同步轨道卫星和地球同步轨道卫星两种。

        地球同步轨道卫星，就是静止卫星，即相对于地球保持静止。当卫星轨道在赤道上方约35800公里时，卫星绕地球的运转周期与地球自转周期一致，于是产生同步效应。“风云四号”就是一颗静止轨道气象卫星。

        太阳同步轨道卫星距离地面的高度只有大约800公里，“风云三号”系列卫星便是其中的一员。35800公里和800公里，简单对比就能发现，“风云四号”距离地球表面的距离是“风云三号”的40多倍，如果要得到同样分辨的图像，静止轨道卫星的难度可想而知。

        “风云四号”的500米可见光最高分辨率与今年11月19日美国发射的新一代静止气象卫星GOES-R相当，与我国第一代静止气象卫星“风云二号”的1.25公里可见光最高分辨率相比，有了6倍的提高；红外通道的分辨率也从“风云二号”的5公里提高到了2公里和4公里。

        而这位让“风云四号”拥有更佳视力的功臣是“风云四号”四大载荷之一——先进的静止轨道辐射成像仪，它也是迄今为止我国静止轨道最先进的成像仪。

        从通道数来看，先进的静止轨道辐射成像仪在“风云二号”5个通道的基础上，增加到14个通道，包括可见光、近红外和红外通道等。

        除了能看得更清楚以外，“风云四号”的反应更敏捷，这与“风云四号”的三轴稳定结构密切相关。

        “风云二号”采取的是类似陀螺旋转的自旋稳定结构，技术难度相对较小，但缺点显而易见：在自转过程中，从35800公里外观测地球，只有一小部分时间可以扫描地球，其他大部分时间都在扫描太空。

        而相较于自旋稳定，三轴稳定就像把相机放在三角架上，可以24小时“凝视”地球，完成1幅圆盘图观测由“风云二号”需要的30分钟缩短至15分钟；还可以灵活地对想要观测的区域进行高频次连拍，针对东西、南北各1千公里区域的观测时间仅需要1分钟。

        在实际应用中，这一性能相当“给力”，比如某个区域有突发天气状况，需要马上获取当地云图，“风云四号”只要1分钟就可以扫出一张区域图像。

       但如果姿态有一点点变化，获取图像时就会无可奈何地“差之千里”。所以，姿态控制对于静止气象卫星来说非常关键。