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微信啟動圖“變臉”背後，是中國科學家15年的努力！
微信啟動圖變臉
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可能你已經注意到了微信啟動圖“變臉”。
這是微信6年來啟動頁首次發生變化：9月25日至9月28日期間，微信啟動頁背景中的地球圖片從非洲大陸上空視角，變化為了中國上空。
騰訊方麵表示，此舉是為了慶祝“風雲四號”取得的巨大突破，替換原圖片的，是由中國“風雲四號”衛星從太空拍攝的最新氣象雲圖。
而原圖片本身也來頭不小，是NASA在全球範圍公開的第一張完整的地球照片。
新老照片短暫更換的背後，是一段中國科研界的奮鬥曆程。
老照片：見證人類能看到地球全貌的曆史性一幕
在更換微信啟動圖之際，騰訊微信團隊首次披露了為什麼原先是選擇一張地球照片作為微信啟動頁的原因。
原先微信啟動頁中選用的照片素材，是美國國家航空航天局（NASA）在全世界範圍公開的第一張完整的地球照片，名為“藍色彈珠”（Blue Marble），證明人類能從太空中看到地球的全貌了。
我們來看一下“藍色彈珠”的原圖。
藍色彈珠原圖
當時，把整個地球拍下來的照片非常少見，因此這張“藍色彈珠”被認為具有劃時代的意義。
1972年12月7日，阿波羅17號宇航員在距離地球約45000公裏外的飛船上用一台裝嵌了一個80毫米鏡頭的70毫米哈蘇相機拍攝下了這張照片。這張照片的官方名為“AS17-148-22727”，確切拍攝時間是北京時間1972年12月7日，主要拍攝的是非洲大陸和南印度洋。
因拍攝當時太空船正背向太陽，此時，對於身在太空船上的太空人來說，地球的大小就像小孩子的玩耍的彈珠一樣，因而命名“藍色彈珠”。
不過，有科技媒體表示，這並非第一張從太空中看地球的照片。早在1967年就已經有很多類似的照片了，這張照片隻是被最早公開且廣泛宣傳的一張。
但這是最後一批由人類親自拍攝的全景地球照片。此後，多形式、多角度的地球衛星圖片陸續拍攝。由於衛星距離地球不夠遠，這些照片隻有拚合在一起，才得以得到地球的“全身照”。
科技媒體果殼網的一篇文章寫道，藍色彈珠切合了另一個曆史時間點：上世紀70年代的歐美環境運動。有一些樸素的觀點認為向外的航天探索和向內的保護地球之間存在矛盾，藍色彈珠證明並非如此。航天事業用前所未有的距離提醒我們所處的小小家園是如何脆弱；與此同時環境運動也提醒我們，航天所需的物質和社會支持遠遠超過大航海時代，如果不保護好地球，它將無法支撐我們到走出去的那一天。
關於選用“藍色彈珠”作為微信一直以來的啟動圖，微信團隊9月25日首次透露：“非洲大陸是人類文明的起源地，我們將非洲上空的雲圖作為啟動頁的背景圖，也希望將‘起源’之意賦予啟動頁麵。因為人類的出現，才有了溝通的存在和意義。”
微信開啟圖裏，有一個身影仿佛在另一個星球上注視著地球，這是一個人麵對宇宙的孤獨感。
新照片：見證中國氣象衛星從跟跑到領跑的突破
6年之後，微信啟動頁麵首次發生變化，啟動頁背景中的地球圖片由非洲大陸上空視角變化為了中國的上空。
新版微信啟動圖的原圖
更為關鍵的是，這是中國科研事業取得的一項重要成果。
9月25日，中國新一代靜止軌道氣象衛星“風雲四號”正式交付用戶投入使用，靜止軌道氣象衛星觀測係統實現更新換代。
微信用戶在這四天內看到的啟動圖片，正是由“風雲四號”從太空拍攝的最新氣象雲圖。
原圖拍攝於2017年6月7日13時，由風雲四號氣象衛星可見光三個通道合成的地球圓盤圖。這張照片把中亞、東亞、南亞、澳大利亞都拍攝進去了。
在這張照片的背後，是中國科學家15年的不懈努力。
能提供獨一無二數據的“風雲四號”
據文匯報報道，去年年底發射上天的風雲四號靜止軌道氣象衛星上，兩台完成代際技術跨越的儀器——新一代掃描成像輻射計、幹涉式大氣垂直探測儀，經受住了太空中巨大溫差變化的殘酷考驗，源源不斷地下傳遙感數據。其中部分數據是國際氣象界迫切期望使用的，除了中國的風雲四號氣象衛星，目前沒有任何一顆在軌衛星能夠提供。
在中國科學院日前舉辦的SELF格致論道講壇上，“風雲四號”氣象衛星掃描成像輻射計副主任設計師、中科院上海技術物理研究所副研究員沈霞介紹了這張照片對中國氣象領域的意義。
沈霞說，“風雲四號”的研製花了15年的時間，過程非常艱辛。美國在1994年發射了GOES-8，當時做了五個通道，也就是說它一次能拍五張圖。2001年中國開始進行“風雲四號”輻射計的預研，瞄準的目標是要做十個通道，在當時看來是蠻先進的。2007年的時候，我所在的“風雲四號”輻射計團隊成功研製出了原理樣機，預計一兩年內產品就可以成功升天了，而且還能在國際上占到一個領先的位置。
但就在這個時候，傳來了一個爆炸性的新聞，美國已經開始打造他們的GOES-R係列，並準備在上麵裝載最新的儀器ABI，ABI比原來的GOES-8進步了太多，它可以拍16個通道的圖。
這個時候沈霞和同事們麵臨著艱難的選擇：一個是把已經研製成功的十通道的產品發射上去，在短時間內保持領先，但是等美國的GOES-R上天以後就又會落後一大截；另外一個選擇就是把現在已經研製成功的這台產品推翻重來，重新去研製跟GOES-R同樣技術水平的產品。
經過短暫的猶豫之後，“風雲四號”研製團隊和用戶達成一致，決定推翻重來。雖然看似隻是做一台拍地球的照相機而已，但是項目難度非常大。
比如，由於衛星上的溫度變化十分劇烈，如果不采用特殊的技術，相機在熱脹冷縮之後早就離焦。美國為儀器打造了一個空調房，利用他們高超的溫控技術把這個儀器控製在近乎恒溫的一個溫度狀況。但是當時中國的溫控技術還做不到這一點。沈霞和團隊成員另辟蹊徑，想到了把主光學係統做到能夠適應30度的溫差，降低了對溫控技術的要求。
高精度：可見光空間分辨率從1.25千米提高到500米
要評價“風雲四號”氣象衛星在國際上的水平，主要還是要看裝在衛星平台上的儀器的性能。美國的GOES-16，裝載的主要儀器叫ABI，歐洲的MTG上麵裝載的是FCI，而“風雲四號”上麵的是輻射計（可以簡單理解為給地球拍照的儀器）。
沈霞說，這三個係列，美、歐、中三足鼎立。從輻射計的角度來看，它的性能指標比美國的ABI和歐洲的FCI要略差了那麼一點，但是“風雲四號”上麵還裝載了另外一台重量級的儀器，就是大氣垂直探測儀，是世界上第一個在地球靜止軌道首發的大氣垂直探測儀器，以一顆衛星實現了兩顆衛星的功能。
關於“風雲四號”氣象衛星的精度，文匯報的報道提及，光譜通道從5個拓展到14個；可見光空間分辨率從1.25千米提高到500米；地球全圓盤成像時間從30分鍾提高到15分鍾，未來還可繼續提高到5分鍾以內……隨風雲四號上天的掃描輻射計，與風雲二號上的儀器相比，實現了技術的代際跨越。
成像輻射計的掃描機構瞄準拍攝點的精度有多高？項目主任設計師王淦泉說，相隔一個足球場的距離，在一邊放上成排的1萬枚針孔僅0.04平方毫米的細針，在另一邊用掃描機構的鏡子反射激光穿過小孔，可以準確穿過9997個。
再看發射時間，美國的GOES-16在2016年11月19日首發，中國“風雲四號”2016年12月11日首發，而歐洲的MTG計劃要幾年後才發，至於日本的向日葵9，它上麵的核心儀器是美國人賣給它們的。
可以說，“風雲四號”是中國氣象衛星從跟跑、並跑轉向領跑的實現者和見證者。
為慶祝“風雲四號”取得的巨大突破，微信啟動頁首次“變臉”。微信團隊稱，此次展示’風雲四號’拍攝畫麵，寓意從’人類起源’到‘華夏文明’的曆史發展，希望通過這張照片向億萬微信用戶展示華夏大地的河山風貌。
最後更新：2017-10-08 10:30:22