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微信瞬間悄悄變臉,有人卻為此默默付出15年

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微信更換啟動頁麵地球攝影作品

微信用戶對於這個啟動頁麵應該再熟悉不過了。這張圖片選用的素材是一幅名為“藍色彈珠”的地球攝影作品,它是美國宇航局(NASA)在全世界範圍公開的第一張完整的地球照片,顯示的是非洲大陸。

對於這四天之內開機畫麵的改變,微信方麵稱是為了慶祝中國科技取得的重大成就,向億萬用戶展示中國科技的最新成果。

左側為微信之前的開機頁麵原圖,右側為新更換的風雲四號拍攝圖。

“風雲四號”是目前最牛的“地球攝影師”

“風雲四號”

和上一代相比,觀測的時間分辨率提高了1倍,空間分辨率提高了6倍,大氣溫度和濕度觀測能力提高了上千倍,整星觀測數據量提高了160倍,觀測產品數量提高了3倍。

“風雲四號”的背後是中國科學家不放棄的持續努力

“風雲四號”的背後,是科研人員15年的堅持與付出。

科學家們說,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!

2016年12月11日,搭載“風雲四號”衛星的運載火箭在西昌衛星發射中心點火升空。

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”。很多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。

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圖片來源:國家衛星氣象中心

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。

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

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。

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。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。”

“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。

(那年美國,1972)

(那年中國,1972)

感謝那些默默付出的人們,無論是科學家,還是環衛工。

他們都在悄悄地改變著我們的生活。

-END-

(圖片來源於網絡,侵刪)

最後更新:2017-10-08 10:19:52

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