风云三号G星(以下简称“小二十”)是中国“风云卫星家族”的第20位成员。
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北京时间4月16日,中国在酒泉卫星发射中心发射了风云三号G星。“小二十”有什么特长?和“哥哥”有什么区别?兄弟如何合作?
兄弟合力 打破自己创造的纪录
中国是世界上为数不多的同时拥有极轨和静态轨道气象卫星的国家之一。在中国的“风云卫星家族”中,“风云一号”和“风云三号”属于极轨气象卫星,可获得全球观测数据;“风云二号”和“风云四号”属于地球静态轨道气象卫星,可获得中国及周边地区的连续动态观测数据。
风云三号E星(以下简称“黎明星”)发射于2021年。风云三号E星是中国“风云卫星家族”的第19颗卫星,也是世界上第一颗民用晨昏轨道气象卫星。
风云3号E星发射后,再加上之前发射的风云3号C星和D星,中国成为世界上第一个实现“晨昏轨道、上午轨道、下午轨道”三星网络运行的国家。
这一次,“小二十”,中国“风云卫星家族”自己的记录被自己打破——风云3G星发射,将与C星、D星和E星在轨道网络观测,使中国成为世界上唯一一个同时运行“上午、下午、晨昏、倾斜”四个近地轨道气象卫星。
另辟蹊径 提高“太空工作”的效率
作为“风云卫星家族”最年轻的成员,“小二十”是中国第一颗专门用于降水测量的卫星。它不仅携带降水测量雷达等载荷,还能检测到毛毛雨般的降水。它的“职场之路”有点不寻常:它在太空中选择了一条低倾角轨道,绕地球进行圆周运动。
目前,大多数低轨卫星采用太阳同步轨道,一般与地球赤道有98度左右的夹角;“小二十”不同,选择与地球赤道有50度夹角的低倾角轨道。
为什么“小二十”要走不寻常的路?由于其主要观测对象是大气中的降水现象,全球降水主要发生在地球的中低纬度地区。为了集中时间做重要工作,提高降水观测的及时性,“小二十”选择了“不走不寻常的轨道”。
当然,这样的选择也需要付出“代价”。因为如果卫星与太阳“并肩”,卫星的热环境非常稳定;如果卫星不使用太阳同步轨道,阳光温度可能高达90摄氏度,阴影温度可能低至零下90摄氏度。
航天科技工作者为“小二十”量身定制了一套“自动掉头”的工作模式,以避免外部环境“冷热不均”。当太阳从轨道表面的一侧移动到另一侧时,“小二十”会自动旋转,前后转动,以确保太阳总是面向同一侧。这样,无论太阳在哪里,“小二十”的外部热环境都相对稳定,以确保卫星上的仪器始终处于稳定的温度范围,能够正常运行。(完)