30年前的9月，風雲衛星初飛天

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作者：王錚

中國科學院國家空間科學中心

空間天氣學國家重點實驗室

現在的中國百姓幾乎對「風雲衛星」這個名詞司空見慣了。不僅是中央電視台每晚7點半的官方全國天氣預報，幾乎整個中國大大小小的天氣預報都離不開風雲衛星對中國區域的觀測數據。

中國的天氣預報，風雲衛星數據貢獻良多（來源：CCTV）

而恰是本周同期的約30年前，「風雲衛星」才剛剛誕生——1988年9月7日風雲1號A衛星（FY-1A）發射，1990年9月3日風雲1號B衛星（FY-1B）發射。

風雲1號氣象衛星早在1977年就形成總體初步方案，之後全面開展研製工作。1985年10月，風雲1號氣象衛星工程被列入「七五」期間衛星型號發展的重點項目，很快在1988年風雲1號A星就發射成功。風雲1號衛星系列總共包含4顆衛星，在A星和B星發射的約10年後還有C和D衛星（FY-1C和FY-1D），但從C和D星開始風雲衛星就已經是正式、穩定的應用衛星系列。風雲1號4顆衛星均已失效並退役，它們的發射時間和服役時間如下表所示。

風雲1號4顆衛星的發射時間和服役時間

風雲1號幾顆衛星都是極軌衛星，也就是飛行軌道經過地球極區的衛星，它們的轉動與地球自轉方向接近垂直；並且還是為太陽同步軌道，太陽同步的意思是由於地球扁率（地球不是圓球形，而是在赤道部分隆起），衛星軌道平面也會繞地球自轉軸旋轉，當這種旋轉方向和角速度與地球繞太陽公轉的方向和平均角速度相同時，這種衛星軌道就叫太陽同步軌道。

太陽同步軌道，衛星軌道面隨著地球公轉而旋轉（來源：http://tornado.sfsu.edu/Geosciences/classes/m415_715/Monteverdi/Satellite/seasons.jpg）

風雲1號是我國第一代的太陽同步軌道氣象衛星，主要用於獲取全球氣象雲圖和海洋資料，可獲取晝夜可見光、紅外雲圖，冰雪覆蓋、植被、海洋水色、海面溫度等，為中長期天氣預報、氣象和海洋科學研究、氣候預測提供必要的基本資料，並可在災害監測、環境遙感中發揮巨大作用。衛星首次實現了我國氣象、海洋和空間環境的綜合探測應用，開創了我國航天事業的新紀元。

風雲1號A星（FY-1A）

FY-1A衛星於1988年9月7日在太原衛星發射中心用長征四號火箭發射升空。衛星本體是六面體，星體外側對稱安裝六塊太陽帆板，衛星總長度為8.6米，星重750千克，三軸定向穩定，衛星高900公里，傾角99°，周期102.86分鐘，每天衛星繞地球為14圈。

FY-1A衛星發射

（來源：國家衛星氣象中心/國家空間天氣監測預警中心https://fy4.nsmc.org.cn/service/cn/satellite/FY1A.html）

FY-1A衛星入軌後獲取了大量高質量雲圖資料。但是僅工作了39天，沒有達到預定的工作壽命。故障的原因一方面是沒有足夠考慮到水汽對紅外探測器的污染，另一方面由於遭遇強烈的太陽活動，衛星發生太陽單粒子翻轉事件，也即是太陽高能粒子引起的儀器錯誤，最後導致姿態失控。

FY-1A衛星黑白照片

（來源：http://rammb.cira.colostate.edu/dev/hillger/polar-wx.htm）

風雲1號B星（FY-1B）

FY-1B衛星於1990年9月3日同樣在太原衛星發射中心用長征四號火箭發射，它在A星的基礎上進行了設計改進，衛星外形、重量、軌道基本參數都沒有很大變化。由於採取防止水汽等的污染的設計和技術措施，其地面收到的可見光雲圖質量比第一顆氣象衛星清晰，紅外圖像質量良好，接近當時國際先進的同類衛星水平。

衛星正常運行165天後，由於星載計算機突發故障造成姿態失控，後經搶救恢復正常工作。但星載計算機受到空間環境的影響，工作不穩定，衛星斷續工作，沒有達到設計壽命要求。事實上FY-1B依然多次因太陽單粒子翻轉事件導致姿態控制系統失控，這也會為什麼系統最後過早的失效。

於1999年發行的紀念FY-1B衛星的明信片背面

（來源：http://rammb.cira.colostate.edu/dev/hillger/FY-1.htm）

風雲1號衛星的C星和D星分別於10年後的1999年和2002年發射，吸取了A星和B星的經驗和教訓，運行成功而穩定，從它們開始風雲衛星才正式列入應用衛星序列。我們今天談論「初飛天」的風雲1號A星和B星，屬於「風雲」前期探索性的嘗試，正是它們的成功發射與失敗經驗，開闢了風雲衛星前進的道路，開啟了中國氣象衛星探測的新天地。

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