▲风云三号D星载荷项目团队成员正在讨论红外高光谱大气探测仪相关安装问题。本报记者袁婧摄

在中国气象局中控大厅，一幅全球气象云图在中国科学院上海技术物理研究所副所长、“风云三号”卫星副总设计师、D星载荷项目负责人丁雷面前倾泻而下。8K高清真彩色，放大、再放大，昆仑山脉的积雪、掠过菲律宾的台风“天秤”台风眼的精细结构……这些数据来自升空不到三个月的“风云三号”D星，新升级的中分率光谱成像仪提供了关键数据。它为精确解开中长期“天气方程”提供了独家的中国数据。

再过一段时间，星上另一台光学载荷——有“大气CT机”之称的红外高光谱大气探测仪即将开机。它提供的数据能使我国大气温度和大气湿度廓线反演精度在现有基础上得到显著提升，进一步提高中长期天气预报的准确度。最近，团队正为仪器的太空开机忙碌。

让相机既看得清又看得远

既要看得清晰，又要视野开阔，是气象观测给卫星光学探测仪器提出的苛刻要求。这相当于让相机同时兼具广角和长焦的功能。不过，技物所中分辨率光谱成像仪团队做到了——相机空间分辨率250米，幅宽超过2800公里，每天都能将全球“扫”两遍。中国气象局的这幅大图，凝聚了团队20年的心血。

“这是一场没有止境的技术竞赛，我们终于走到了世界的前沿。”丁雷说。在项目预先研究时期，这支团队的平均年龄不足30岁——而今所有核心岗位的设计师都已坚持了整整20年。

研究所的信任给了这群“初生牛犊”无穷的干劲。丁雷当时担任主任设计师，每个方案被推翻三四次是常事。为了赶上国际最高技术水准，甚至整套设计方案被推倒重来。如今，中分辨率光谱成像仪研制团队成功研制出了世界上首个能够获取全球250米分辨率红外分裂窗区资料的成像仪器。

“1997年预研、2002年立项、2008年A星升空，仪器的很多性能首次超越了美国的气象卫星，在世界气象界引起了轰动。”丁雷说。不过，美国最新一代JPSS气象卫星的能力又有提升。而风三D星与之相比并不逊色，今后几颗星的本领还将不断增强……

为天气预测提供更精确数据

载荷研制的实验室内，“风云三号”05星正在进行初样研制。红外高光谱大气探测仪主任设计师顾明剑介绍，这颗星的探测仪将采用新的光学设计方案，将九个光学零件集成在一个探测器组件上，提升灵敏度——大气温度分辨能力可达到0.1℃。

“要知道，厄尔尼诺、拉尼娜所引起的海洋上方大气温度波动也不过1℃左右。”丁雷说，根据大气理论，只要精确解开七个方程组，就能得知大气状态。当探测仪器所能提供的数据越精确，天气预测也就越准确。

今年春节，科研人员又无法完整休假，因为他们要提早赶去位于西安的卫星飞控中心，为红外探测仪的开机做准备。接下来的几个月，他们又将为“风云三号”05星的各种试验而奋斗——明年年初将交付正式样品。

过去20年中，为了按进度完成任务，团队中的每个人几乎都在实验室备了折叠椅和被子，因为加班睡单位的几率太高了。在卫星总体任务中，技物所的产品质量相当有口碑，质量管理处处长董德平说：“我们不一定是最早交付产品的，但产品质量总是最值得信赖的。”

当技术走到世界前沿，研制新仪器时很难有现成文献、先例可以参考。丁雷说，这更需要从工程中挖掘出科学问题，通过基础研究，从根本上获得突破，才有可能胜人一筹。“做该领域的世界翘楚，给这个团队带来了无与伦比的成就感。”他说，这不仅是团队坚持20年的理由，也是吸引很多年轻人的重要原因。

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