2013年6月25日，國家空間科學(xué)中心（簡稱空間中心）在北京組織召開了風(fēng)云三號A星（以下簡稱FY-3A）空間中心有效載荷在軌工作五周年運行情況暨成果匯報會?？乒ぞ?，國家衛(wèi)星氣象中心，中科院重大任務(wù)局，八院、509所以及總參氣象水文局等有關(guān)專家和領(lǐng)導(dǎo)參加了會議。匯報會由中心科技處處長王樹志主持，中心副主任孟新出席了會議。

FY-3A是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星的首發(fā)星，攜帶了包括光學(xué)、紅外、微波遙感器以及空間環(huán)境監(jiān)測器等在內(nèi)的十一個先進(jìn)有效載荷?？臻g中心在FY-3A中承擔(dān)了微波濕度計（MWHS）、紫外臭氧總量探測儀（TOU）、空間環(huán)境監(jiān)測器（SEM）三個有效載荷的研制任務(wù)。FY-3A于2008年5月27日在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，空間中心三個有效載荷已經(jīng)伴隨衛(wèi)星成功在軌運行五周年，超額完成了三年設(shè)計、兩年在軌考核的工作壽命要求。

會上，空間中心匯報了三個有效載荷的研制過程、在軌運行情況以及取得的成果；作為用戶單位，國家衛(wèi)星氣象中心介紹了三個有效載荷在軌運行的穩(wěn)定性及應(yīng)用情況。

微波濕度計包含150GHz、183GHz兩個探測頻率、五個探測通道，可以全天時、全天候地探測全球大氣濕度的垂直分布、水汽含量和降雨量等空間氣象資料，在大氣探測中具有重要作用，其中150GHz在國際上首次采用雙極化設(shè)計方案。微波濕度計在軌運行期間，提供全球、全天候大氣濕度廓線，水汽含量和降雨量等空間氣象資料，獲取全球與臺風(fēng)暴雨等強(qiáng)對流天氣現(xiàn)象密切相關(guān)的云雨大氣參數(shù)，為數(shù)值天氣預(yù)報業(yè)務(wù)和災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報提供支撐。特別是在2008年，在“海鷗”、“鳳凰”和“森拉克”等臺風(fēng)侵襲的過程中發(fā)揮了重大監(jiān)測作用，為研究和預(yù)測及提高數(shù)值預(yù)報天氣的準(zhǔn)確性，保障人民生命安全、減少經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失提供了有力依據(jù)。

微波濕度計實現(xiàn)了我國高毫米波輻射計頻率的爬升，填補(bǔ)了我國高頻率星載微波輻射計大氣探測的空白；在國內(nèi)首次開展了微波輻射計的真空定標(biāo)試驗，實現(xiàn)了數(shù)字化定量遙感，其設(shè)備性能指標(biāo)與美國NOAA氣象衛(wèi)星的大氣濕度探測單元（AMSU-B）相當(dāng)，提升了FY-3A的整體觀測能力和水平，是FY-3A的一個亮點；其探測數(shù)據(jù)被歐洲中期數(shù)值天氣預(yù)報中心采用，在世界氣象組織（WMO）中產(chǎn)生了積極影響。

　　　　　　 　　　　　　　　 　　  圖一：微波濕度計

　　　　　　　　　　　　　　圖二：微波濕度計——全球亮溫圖像

紫外臭氧總量探測儀是我國首臺星載紫外大氣成分定量探測儀器，主要任務(wù)是對大氣臭氧總量的全球分布進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，每天給出一幅全球臭氧分布圖，另外，還可以對沙塵暴、霧霾等重要天氣過程以及火山活動期間二氧化硫的變化情況進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，為環(huán)境監(jiān)測、氣候預(yù)測和全球環(huán)境變化研究提供重要參數(shù)。

FY-3A紫外臭氧總量探測儀至今在軌已超過5年，目前儀器工作狀態(tài)良好，性能穩(wěn)定。根據(jù)在軌測試和業(yè)務(wù)運行情況分析，儀器的波長漂移和漫反射板衰變性能均優(yōu)于國外同類儀器，反演的臭氧總量產(chǎn)品精度與目前國際上在軌運行的大氣臭氧探測載荷相當(dāng)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

FY-3A紫外臭氧總量探測儀是我國開展星載痕量氣體遙感的里程碑，在軌運行以來，國家衛(wèi)星氣象中心等單位使用紫外臭氧總量探測儀觀測資料和臭氧總量產(chǎn)品，在環(huán)境監(jiān)測、大氣化學(xué)模式研究、南極臭氧洞監(jiān)測以及霧霾、沙塵暴、火山二氧化硫監(jiān)測等多方面取得了很好的應(yīng)用效果。它創(chuàng)造了多個中國第一：2008年7月，首次繪制出我國第一幅全球臭氧總量分布圖；2008年10月，首次繪制出我國第一幅南極臭氧洞圖像；2008年8月～2009年1月，首次成功監(jiān)測到南極臭氧洞變化全過程；2011年3月，在世界上首先監(jiān)測到發(fā)生在北極的臭氧異常低值，并監(jiān)測了其變化過程；2013年春季，在我國大范圍霧霾天氣過程中，第一次發(fā)布了我國定量污染監(jiān)測結(jié)果，并在隨后的霧霾天氣監(jiān)測和預(yù)報中發(fā)揮了不可替代的作用。　

　　　　　　　　　　　　　  圖三：紫外臭氧總量探測儀

　　　　　　　　　　 圖四：FY-3/TOU 對南極臭氧洞連續(xù)五年的監(jiān)測（2008-2012）

FY-3A空間環(huán)境監(jiān)測器的主要任務(wù)是監(jiān)測空間環(huán)境、提供空間天氣監(jiān)測信息并為航天器安全保障服務(wù)，主要包括高能離子探測器、高能電子探測器、輻射劑量儀、表面電位探測器、單粒子事件探測器等，分別用于監(jiān)測衛(wèi)星軌道空間的高能質(zhì)子、電子、重離子，實測粒子引起的輻射劑量效應(yīng)、表面電位效應(yīng)，并檢驗國產(chǎn)CPU在軌抗輻照的能力；是國內(nèi)首次在該軌道實現(xiàn)了空間電子、質(zhì)子和重離子、輻射劑量、衛(wèi)星表面電位、單粒子事件等空間環(huán)境及其效應(yīng)大規(guī)模綜合探測，并首次實現(xiàn)高能質(zhì)子能譜、重離子成分和高能電子能譜綜合探測，與國際同類儀器相比，在能譜重疊范圍內(nèi)，一致性較好，但能段劃分更精細(xì)、能量范圍更寬。

FY-3A空間環(huán)境監(jiān)測器在軌期間，為空間天氣業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)保障，對高能電子暴和太陽質(zhì)子事件等空間天氣災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，并配合其它高度衛(wèi)星探測結(jié)果揭示了南大西洋異常區(qū)三維漏斗結(jié)構(gòu)等一系列空間環(huán)境規(guī)律和特征，為我國第一代輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和第一代輻射模型提供了數(shù)據(jù)支撐。在神舟七號、天宮一號、神舟八號和神舟九號和神舟十號飛行器的發(fā)射和交會對接空間天氣保障中，均使用了FY-3A監(jiān)測數(shù)據(jù)和產(chǎn)品，發(fā)揮了重要作用。

　　　　　　　　　　　　　 圖五：空間環(huán)境監(jiān)測器

　　　　　　　　　 圖六：空間環(huán)境平靜期高能質(zhì)子全球分布

　　　　　　　　　　  圖七：空間環(huán)境平靜期高能電子全球分布

與會專家聽取了空間中心和用戶的匯報，進(jìn)行了熱烈討論，對三個有效載荷取得的成果給予充分肯定，對空間中心科研人員付出的辛勤勞動表示感謝。專家們表示，空間中心在參加航天型號任務(wù)研制過程中，注重理論與機(jī)理研究，并與工程技術(shù)相結(jié)合，在有效載荷系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)與應(yīng)用研究中具有獨特優(yōu)勢。希望空間中心百尺竿頭更進(jìn)一步，在FY-3A以及其他型號任務(wù)中再接再厲，對我國衛(wèi)星氣象事業(yè)以及航天事業(yè)做出更大貢獻(xiàn)。

孟新對各位專家、領(lǐng)導(dǎo)在百忙之中拔冗參加空間中心FY-3A有效載荷在軌運行總結(jié)匯報會表示感謝。他表示，空間中心在參加航天型號任務(wù)研制過程中，與航科八院、五院，以及中國氣象局等用戶單位建立了良好的合作關(guān)系，取得了一定的成績，也存在需要進(jìn)一步改善的地方。在今后的工作中，將一如既往地支持民用航天事業(yè)，在產(chǎn)品研制過程中嚴(yán)格把關(guān)，交付合格產(chǎn)品，為中國氣象和中國航天事業(yè)再立新功！

　　 圖八：風(fēng)云三號A星（FY-3A）空間中心有效載荷在軌工作五周年運行情況暨成果匯報會合影

（供稿：空間環(huán)境探測研究室、微波遙感技術(shù)院重點實驗室）