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小米MIX
微信變回來了！為啥隻有三天？
變臉：為慶祝中國科技取得重大成就
本次微信啟動頁中在9月25日17時到28日17時內會由“藍色彈珠”地球圖“變臉”為“風雲四號”拍攝的華夏大地上空雲圖，是為了慶祝中國科技取得重大成就，向億萬用戶展示中國科技的最新成果。
9月25日至9月28日期間，微信啟動畫麵從人類起源的非洲大陸過渡為華夏文明起源地。
這三天短暫登上微信啟動頁麵的地球圖片，是中國新一代靜止軌道氣象衛星“風雲四號”於2017年6月7日13時觀測到的東半球雲圖，雲圖上可以清晰地看到中國；而此前的頁麵，是NASA在全世界範圍公開的第一張完整的地球照片，由阿波羅17號宇航員在太空拍下的照片，顯示了非洲大陸和印度洋，名為“藍色彈珠”。
此次展示“風雲四號”拍攝畫麵，是寓意從“人類起源”到“華夏文明”的曆史發展，旨在向億萬微信用戶展示華夏大地的河山風貌。
微信啟動頁麵更換以來，引發社會大量關注。網友們紛紛表示新頁麵“霸氣”，“感受到國家衛星技術的崛起和強大”，還有網友感慨新頁麵維持時間“太短”：“每天都看著祖國不好麼？”
盡管新頁麵隻持續了短暫三天，微信團隊仍表示，騰訊此後將與中國氣象局開展進一步的戰略合作，借助微信等多產品平台及多形式媒體資源，助力擴大天氣預報、衛星雲圖產品等服務，擴大科普活動受眾覆蓋麵。
我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
記者從國家國防科技工業局獲悉，我國新一代靜止軌道氣象衛星風雲四號近日正式交付用戶投入使用，對於提高我國航天、氣象事業的水平和國際地位具有重大意義。
風雲四號綜合技術性能國際領先，填補了三項國際空白。去年底成功發射後，在軌測試期間， 風雲四號衛星為今年5月北方地區嚴重沙塵、6月華北特大暴雨、6月底至7月初南方持續降水以及“苗柏”“南瑪都”台風等的預警提供了有力支撐；還為“一帶一路”國際合作高峰論壇、全運會等重大活動發揮了氣象保障作用。目前風雲四號衛星已被世界氣象組織納入全球對地觀測氣象衛星序列。
風雲四號觀測的2017年6月7日13時，可見光三個通道合成的地球圓盤圖。雲圖反映出該時刻我國北方及東部沿海受鋒麵氣旋雲係影響，出現降水天氣，我國南方的一條西南東北走向的切變線雲係也帶來了持續降水天氣，赤道北側的熱帶地區對流活躍，孟加拉灣及西太平洋有多個發展旺盛的對流雲團。
作為全球首個大氣垂直探測儀，“風雲四號”衛星也是國際上首次在單星上同時搭載了多通道掃描成像輻射計和幹涉式大氣垂直探測儀，即以一顆衛星實現了兩顆衛星的功能，是中國氣象領域的一項重大成就。
更耀眼的是，“風雲四號”衛星傳回的部分數據，是目前國際氣象界其它在軌衛星無法提供的。
在天氣預報方麵，“風雲四號”也有更高水平的發揮：它可對災害性天氣進行了高精度、連續滾動監測，擅長掌握台風的強度以及風雨分布、台風定向及未來降水情況。
微信換“頭像”的背後，是科學家15年的努力
在變圖的背後，是科研人員15年的堅持與付出。科學家說，這輩子能夠啃下這塊讓美國、歐洲都知難而退的硬骨頭，值了！
中科院上海技術物理研究所幹涉式大氣垂直探測儀團隊送正樣產品出所
太空中，剛從太陽的炙烤中鑽入地影，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。
地麵上，他們的研製者——中國科學院上海技術物理研究所風四載荷團隊的科學家們，長長鬆了口氣。15年的堅持與付出，首席科學家華建文說，這輩子能夠啃下這塊讓美國、歐洲都知難而退的硬骨頭，值了！
離地麵3.6萬公裏的地球靜止軌道上，這對嶄新的“中華慧眼”正傳回大量“中國數據”。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。
當別人放棄時，我們堅持
“沒有輻射計，就不是風四；沒有探測儀，就不是中國的風四。”上海技物所副所長、探測儀主任設計師丁雷這句話所指的，是十幾年前，中科院院士匡定波力排眾議，支持研製幹涉式大氣垂直探測儀的魄力。
1997年風雲二號衛星剛上天，下一代風雲衛星就已開始規劃。匡定波提出，應該發展幹涉式大氣垂直探測儀。這種利用傅立葉變換原理的探測儀，可以為大氣做“超級CT”——把大氣從地麵開始“切片”，將100公裏大氣切成上千層，測出每一層的溫度、濕度等數值，為災害性天氣監視和大氣化學成分探測服務。
“比如青藏高原的冷空氣下沉，並流向東部，抬升那裏的熱空氣。這個變化過程原來主要是理論推測，沒有實際觀測到過。”丁雷說，而探測儀獲得的數據可能讓人類首次真切“看”到這個過程。
這是遙感領域紅外光譜技術的一場革命。早先，美國、歐洲都在朝這個方向努力，但到2006年，由於技術難度過大、所需經費太多，美國放棄了，歐洲也大幅調整了計劃。
中國要不要繼續？
2001年回國來到技物所的華建文，在2005年底已帶領團隊調出了紅外幹涉信號，原理樣機初步成功。匡定波說：“盡管這塊骨頭很難啃，但隻要把儀器送上天，就是邁出成功的第一步。”
國際同行公認，探測儀“切片數”達到1000，是衡量探測質量的分水嶺。“我們非但要做，而且把目標定在了1500層，這幾乎是一個夢想數值。”丁雷說，既然要啃硬骨頭，就挑最難的嚐試。
如今，當中國的探測儀開始提供全球獨家的數據時，美國的研發隊伍尚未重新聚集，歐洲的儀器還要等到2022年才能發射升空。
“當別人放棄時，我們堅持；做成功了，就領先世界。”華建文說，過去中國向國外衛星要數據，現在是國際氣象界迫切需要中國的衛星數據了。
為一顆星做一輩子，我願意
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？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。
為了精確評價掃描鏡的這個精度指標，王淦泉整整想了12年。無法檢測校準，又怎知儀器是否達標？2014年的一天，他偶然看到資料，有一種設備可以達到在千分之一秒內測出0.1角秒的誤差。可國內隻有一兩家單位可能具備這種技術，但精度能否滿足掃描鏡的測試需求，卻是未知。
他花了一年多時間，往返於北京、西安等地，不斷與相關科研人員溝通，促成對設備的改進，終於做出了可以檢測掃描鏡動態精度檢測的儀器。
麵對這麼多從未挑戰過的技術難關，漫長的研發周期考驗著科研人員的定性。一般衛星的研發周期是4-6年，但具備高精度定量應用特征的氣象衛星的研發周期卻長達十幾年。一代氣象衛星往往要先後發射好幾顆，從第一顆到最後一顆上天，又有好幾年，再加上在軌運行的維護任務———這輩子真的就隻夠做這一批星了。
項目推進困難重重，團隊裏的年輕人來了又走了，卻仍有不少人一直堅持著。探測儀團隊的“元老”之一王占虎動過離開的念頭，甚至還去應聘新工作，可想到做夢都想調出的第一束紅外幹涉信號，最後一刻還是留了下來。“去年探測儀隨風四升空，從此感覺天空中多了一個親戚。”他說，“為一顆星做一輩子，我願意。”
衛星載荷帶民企一起“上天”
航天器能做多好，取決於一個國家的工業基礎。即使科學家能夠設計出最新的載荷，如果關鍵器件沒有廠家能夠加工，仍舊是畫餅。
項目開始之初，研發團隊就飽嚐此中艱辛。根據設計要求，載荷中需要一些激光器、分光計，當時國內找不到這些器件，他們發出100多封郵件，全球尋找這些產品。可是，當外方了解到具體參數後，就回絕了技術合作的要求，或者以沒有“銷售許可證”為由，不願賣產品。
自己設計，自己研製，他們開始在國內尋找合作企業。有一種名叫鋁基碳化矽的材料，跟鋁一樣輕，熱脹冷縮形變又小，導熱性能還特別好，但比鋁硬3倍，非常適合做風雲四號這種熱環境複雜、輕量化程度要求高的衛星載荷的結構件。可由於加工困難，一直沒用上。
2009年，國內終於有企業能夠加工這種材料。他們馬上找到這家企業，和它一起改進技術，最終研製出了國內首套鋁基碳化矽掃描機構框架，並成功應用在兩台載荷中。現在，這個行業已麵對國內廣泛應用。
感應同步器中的碼盤是關鍵部件，掃描儀和探測儀能夠實現高精度“指哪打哪”，它起著舉足輕重的作用。達到航天要求的產品，國際上也隻有一兩家能做，一聽說產品精度這麼高，他們都一口回絕。
最後，科研人員輾轉在常熟找到了一家民營企業。這家廠的主人，退休前是昆明機械廠的總工程師，曾參與過國家組織的相關產品的研發。不過，這家民企研製航天高可靠產品的經驗不足。研製人員幾乎手把手幫著解決可靠性問題，最終研製出了滿足航天要求的國內最高精度的感應同步器。
碳纖維編織材料、特種檢測設備、長壽命高性能潤滑脂……15年，風四團隊通過項目，帶動了多家民營企業技術升級。“盡管民企沒有航天產品的管理體係，質量跟蹤非常累。”華建文說，“但看到自己的技術和業務引導，讓這些行業得到改變，這種成就與滿足感，不亞於衛星上天。”
編輯：張力友
中國青年報·中青在線出品
中國青年報·中青在線出品
最後更新：2017-10-08 11:34:21