国内首颗“降水星”升空，可实现“三维立体”监测降水

4月16日，风云三号G星发射成功，距离地球407公里的浩瀚太空中又增加了一颗“中国星”。

据介绍，风云三号G星主要用于监测降水，可为世界提供全球中低纬地区降水三维结构信息，因此也被称为“降水星”。预计到2026年前后，风云三号将形成由两颗降水星和5颗业务极轨气象卫星组成的星座体系。

国内首颗“降水星”填补地面降水监测盲区

风云三号G星是我国首颗低倾角轨道降水测量卫星，它的成功发射标志着我国成为全球唯一同时业务运行晨昏、上午、下午和倾斜四条近地轨道民用气象卫星的国家。

风云三号极轨卫星地面系统总指挥张鹏介绍，风云三号G星可以解决台风等灾害性天气系统强降水监测问题，为世界提供全球中低纬地区降水三维结构信息，因此被称为“降水星”。

降水是水循环的重要组成部分，在气候变化背景下，气象灾害频发，对降水系统瞬时结构和全球分布特征的认识，成为人们防灾减灾、理解全球气候变化的重要内容。

目前，我国已建成比较完备的地面监测网，其中地面降水雷达在监测降水三维信息方面发挥了巨大作用，但它在广袤海域或地形复杂等地区存在监测盲区。而卫星在监测这些区域方面具有特殊优势。

如果将降水雷达搬到卫星上，就可以实现“强强联合”。张鹏表示，研制风云三号G星的目的就在于此，在太空中实现对降水结构的三维滴谱探测，地空天协同，解决地面降水监测盲区的问题。

据介绍，风云三号G星上配置有双频降水测量雷达、微波成像仪、中分辨率光谱成像仪、全球导航卫星掩星探测仪4个业务载荷和高精度定标器、短波红外偏振多角度成像仪2个试验载荷。通过主动降水雷达、微波降水遥感和红外降水估计，可以提供降水结构的三维立体监测信息，这对于我国强降水监测预报预警、降水机理研究和支撑人工影响天气业务开展，具有非常重要的意义。

风云三号系列卫星运行轨道。中国气象局供图

运用中继技术，数据获取时间从16小时缩至3小时内

风云三号G星是风云气象卫星家族的第20颗卫星，也是风云三号系列卫星发射的第6颗星。作为我国自主研制的气象卫星，风云三号系列卫星大部分属于近极地太阳同步轨道卫星，分布在离地球800多公里的太空中。而风云三号G星的轨道高度在407公里，属于非太阳同步倾斜轨道，且不经过极地。

将这颗特殊的“星星”送上天，要解决诸多难题。记者了解到，由于风云三号G星运行时并不经过南北极，无法借用南北极的卫星接收站的数据中转功能，如果仅靠国内卫星地面站来接收监测资料，可能需要16个小时才能完成数据同步，这无法满足降水天气应用的时效需求。如何解决这一难题？

“最后，我们通过中继技术实现了数据传输，将数据获取时间从16小时压缩到3小时内，这也是民用卫星首次使用中继技术开展业务数据传输。”风云三号G星地面系统总设计师谷松岩解释，当风云三号G星飞过中继卫星时，把观测数据及时上传至中继卫星，中继卫星再将数据传到地面站，这相当于把南北极卫星接收站放到了天上的中继卫星上，从而使数据获取时效达到预期效果。

谷松岩介绍，风云三号G星经过了十余年打磨。2010年，突破卫星载荷原理样机技术；2014年，完成卫星使用要求确定；2015年，研制方案通过专家评审，随后G星正式纳入风云三号工程建设；2018年，天地一体化5大系统研制工作正式启动。“上个月，我们完成了卫星发射前整个地面系统的联调联试工作，这标志着地面系统已准备好，具备了接收处理降水星资料的能力。”

如今，风云三号G星正在407公里的太空中运行，两个太阳能板伸缩变换，使其能持续获取太阳能量。

风云三号G星太阳能板展开示意图。中国气象局供图

另一颗降水星“I星”也在布置中

据了解，中国气象局将福建、上海、海南等省级遥感卫星地面站纳入国家级站网布局，扫除海上、山区等部分地区地基观测的盲区，以最快速度实现风云三号G星监测资料对我国沿海等地区降水产品制作的支持。

张鹏介绍，风云三号G星是继美日联合发射专用降水测量卫星之后，中国发射的国内首颗、国际第三颗降水测量气象卫星。它将进一步发挥低轨气象卫星完备观测网的整体优势，在气象灾害监测领域向世界贡献中国智慧和风云方案。

今年8月，我国还将发射风云三号F星，后续风云三号H星、I星、J星也在紧锣密鼓布置中，预计到2026年前后，风云三号将形成由两颗降水星（风三G星和I星）和5颗业务极轨气象卫星（风三D星、E星、F星、H星、J星）组成的星座体系，届时风云三号气象卫星将形成星座体系下主被动微波联合探测降水业务能力。张鹏说：“我们不光要用好现在的卫星，同时还要规划好未来一代卫星，真正起到承前启后的作用。”

据悉，目前我国第三代极轨气象卫星风云五号的技术攻关方向也在同步谋划中。未来，风云卫星将不断提升星载降水探测能力，促进我国降水探测能力及预报准确率提高，为全球应对气候变化提供支撑。

新京报记者 王景曦

编辑 白爽 校对 吴兴发