我国首个大气环境监测卫星“大气一号” 今年下半年出厂

今年3月23日是第61个世界气象日。过去的一年里，由中国航天科技集团有限公司研制的风云系列气象卫星为我国乃至全球提供了精准的数据，助力各国开展气象预报、防灾减灾等工作，为保护人民生命财产安全、促进经济社会发展、构建人类命运共同体做出了独特的贡献。

与此同时，更新、更强大的卫星也将陆续上天，为气象事业做出新的贡献：风云四号系列卫星首颗业务星——风云四号B星、世界业务气象卫星中首颗晨昏轨道卫星——风云三号E星拟于今年择机发射；“十四五”时期，我国预计将发射7颗风云卫星；全球首颗具备主动探测功能的二氧化碳监测卫星——“大气一号”有望今年下半年出厂并择机实施发射。

风四B&风三E：眼更尖，路更新

风云四号B星是风云四号系列卫星的第二颗卫星，也是该系列第一颗业务卫星。

风云四号B星在风云四号A星的基础上进行了升级，新增了一台快速成像仪。该仪器使卫星的测量分辨率达到250米，比A星提高了一倍。借助该仪器，B星可以更快速地对地球扫描成像，进行优于1分钟间隔的区域高分辨率昼夜连续监测，将在短时天气预报方面发挥重要作用。该仪器的成功应用将验证一批前沿技术，为我国静止气象卫星实现更大跨越积累先期经验。

风云三号E星是风云三号系列卫星的第5颗卫星，在保持高精度全球成像和大气垂直观测能力的基础上，将有效提高全球数值天气预报精度和时效，进一步提升风云卫星的国际影响力。

风云三号E星将成为全球第一个在晨昏轨道实现业务运行的极轨卫星，弥补当前全球气象卫星观测的不足，会对数值预报有极大的支撑作用。

受太阳东升西落的影响，早晨和黄昏往往是一天中天气变化较为剧烈的时期。风云三号E星的作用是把这两个“临界点”的大气现象记录下来，提供更加丰富准确的观测数据，供气象学者破解更多气象密码。

“十四五”将有7颗风云卫星上天

我国现有7颗风云气象卫星在轨运行，“十四五”时期计划再发射7颗风云卫星。今年，两颗风云卫星入列后，我国气象卫星观测能力将迎来大幅提升。

除了今年拟发射的两颗，我国在“十四五”时期还计划发射5颗风云气象卫星：

3颗属于风云三号系列，包括1颗降水卫星，这颗卫星主要用于观测低纬度的降水情况，由于轨道特殊，该卫星的研制将攻克新的技术难题。

2颗属于风云四号系列，这一时期，风云四号光学卫星将完成跨越式发展，风云四号微波卫星也有望亮相。

“大气一号”助力实现“碳中和”

“大气一号”卫星是我国首个专门用于大气环境综合监测的卫星，即将完成正样研制，有望今年下半年出厂并择机实施发射。

“大气一号”部署在太阳同步轨道，通过配置的大气探测激光雷达、高精度偏振扫描仪、多角度偏振成像仪、紫外高光谱大气成分探测仪和宽幅光谱成像仪五台仪器，可以实现对PM2.5等细颗粒物污染监测，二氧化氮、二氧化硫、臭氧等污染气体监测，以及二氧化碳柱浓度监测。

其中，卫星装载的大气探测激光雷达对地发射三个波段的激光，并实时接收激光的回波信号，通过对接收到的回波信号来反演全球大气中的二氧化碳柱浓度信息以及云和气溶胶的垂直分布信息。卫星上配置的其他4个被动探测载荷，除了各自实施大气中对应要素的探测外，还可以与激光雷达配合实现主被动结合大气环境综合探测。

主被动结合是这颗卫星的特点，两种方式各有优势，结合起来可以实现更好的大气环境监测。“大气一号”对于大气细颗粒物的探测和二氧化碳柱浓度的探测精度达到了国际先进水平，卫星上配置的大气探测激光雷达也是国际上第一个同时具备大气气溶胶和二氧化碳探测的载荷。

针对我国对大气环境监测的迫切需求，未来将会形成“大气”系列卫星。“大气”系列卫星最重要的目的是监测大气环境污染情况，为生态环境等部门提供遥感数据支撑，同时也将支撑全球气候变化等科学研究。据介绍，该系列中第二颗卫星“大气二号”为高精度温室气体综合探测卫星，能够在全球首次实现主被动结合温室气体监测。

“大气一号”在二氧化碳温室气体监测方面也将带来独特贡献。搭载了激光雷达载荷的“大气一号”，是世界上首个具备主动探测功能的二氧化碳监测卫星。未来它将与“大气二号”等卫星组网，实现温室气体监测，助力我国顺利实现碳减排目标。

（文章来源：中国航天科技集团有限公司）