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海外网9月26日讯——从9月25日至9月28日，当微信开通后，用户可以从Tai 空处欣赏到中国新一代静止轨道气象卫星风云4号拍摄的祖国全景。这也是6年来微信发布页面的第一次变化。发射页面背景中的地球图片从非洲大陆上的空角度变为我们祖国上的空角度。这背后是科学研究人员15年来的坚持和奉献。科学家表示，啃掉这块让美国和欧洲退缩的硬骨头是值得的。
右边是由“风云四号”拍摄的照片组成的发布页面
中国科学院上海技术与物理研究所的干涉大气垂直探测器小组从该研究所发送了样本。
去年底，在发射升空的风云四号地球静止气象卫星上，新一代扫描成像辐射计和干涉大气垂直探测器这两种仪器经受了太平洋巨大温差变化的残酷考验，不断传输遥感数据。
在地面上，他们的开发者，中国科学院上海技术物理研究所风四载荷小组的科学家，长舒了一口气。经过15年的坚持和奉献，首席科学家华说，能够啃下这块使美国和欧洲摆脱困境的硬骨头是值得的。
在离地面36000公里的地球静止轨道上，这个新的“中国之眼”正在返回大量“中国数据”。国际气象界迫切希望使用其中的一些数据。除了中国的风云四号气象卫星，目前没有在轨卫星能提供这些服务。
当别人放弃时，我们坚持
“没有辐射计，它不是风四；没有探测器，这不会是中国的第四次风。”上海技术物理研究所副所长、探测器设计主任丁磊提到，10多年前，中国科学院院士匡倡议支持研制干涉式垂直大气探测器。
风云二号在1997年刚刚发射，下一代风云二号的计划就开始了。匡丁波建议开发一种干涉大气垂直探测器。该探测器利用傅里叶变换原理对大气进行“超级CT”——从地面将大气切片，将100公里的大气分层，测量每层的温度、湿度等数值，用于灾害性天气监测和大气化学成分检测。
例如，青藏高原上的寒冷空气体下沉并流向东方，提升那里的热量空气体。这一变化过程最初主要是理论上的推测，并没有被实际观察到。”丁磊说，探测器获得的数据可能让人类第一次真正“看到”这个过程。
这是遥感红外光谱技术的一次革命。早些时候，美国和欧洲都在朝这个方向努力，但到了2006年，美国因为太多的技术困难和太多的资金需求而放弃了，欧洲也对计划进行了重大调整。
中国应该继续吗？
2001年回到技术与体育学院的华在2005年底带领团队调出红外干扰信号，原理样机初步成功。匡丁波说:“虽然这块骨头很难啃，但只要把它送上天堂，它就是成功的第一步。”
国际同行已经认识到检测器的“切片数”达到1000，这是测量检测质量的分水岭。“我们不仅要这么做，还要把目标定在1500层，这几乎是一个梦想值。”丁磊说，既然要啃硬骨头，就要选最难的。
如今，当中国的探测器开始提供独家全球数据时，美国的研发团队尚未重组，欧洲仪器公司要到2022年才能推出L 空产品。
“当别人放弃时，我们坚持；如果你成功了，你将领导世界。”华说，过去中国向外国卫星索取数据，但现在国际气象界迫切需要中国的卫星数据。
对于一个做了一辈子的明星，我愿意
光谱通道从5个扩展到14个；可见光空分辨率从1.25千米增加到500米；地球全盘成像时间从30分钟增加到15分钟，未来还将继续增加到不到5分钟……与FY-2的仪器相比，FY-4的扫描辐射计实现了技术的代际飞跃。
成像辐射计针对拍摄点的扫描机制有多精确？总监设计师王甘泉表示，在一个足球场的远处，一面摆放着10000排针孔大小仅为0.04平方毫米的细针，另一面利用扫描机构的反射镜将激光通过针孔反射出去，可以准确穿过9997。
为了准确评价扫描镜的这一精度指标，王甘泉已经思考了12年。如果无法检测到校准，我们如何知道仪器是否符合标准？2014年的一天，他碰巧看到了数据，有一种设备可以在千分之一秒内测量出0.1角秒的误差。然而，在中国可能只有一两个单位有这种技术，但精度是否能满足扫描镜的测试要求是未知的。
他花了一年多的时间往返于北京、Xi等地，不断与相关科研人员交流，推动设备的改进，最终制造出一种能够检测扫描镜动态精度的仪器。
面对如此多前所未有的技术难题，漫长的研发周期考验着科研人员的资质。一般卫星的研发周期为4-6年，但具有高精度定量应用特征的气象卫星的研发周期长达10年以上。一代气象卫星通常必须一颗接一颗地发射几颗卫星，从第一颗到最后一颗，再持续几年，再加上在轨维护任务——在这一生中，真的只有足够这一批卫星使用了。
推进这个项目有许多困难。队里的年轻人来来去去，但许多人仍然坚持这样做。检测团队的“元老”之一王占虎提出了离职的想法，甚至申请了一份新工作。然而，他梦寐以求的第一个红外干扰信号却停留在最后一刻。“去年，探测器在风空的情况下上升了4升，从那以后，我觉得天空中又多了一个亲戚空”他说，“我想成为一名明星一辈子。”
卫星有效载荷将私营企业带到“天堂”
航天器的性能取决于一个国家的工业基础。即使科学家能设计出最新的负载，如果关键部件不能被制造商加工，它们仍然会被涂成蛋糕。
在项目开始时，研发团队经历了艰辛。根据设计要求，负载中需要一些激光器和光谱仪。当时，这些设备在中国找不到。他们发送了100多封电子邮件在世界各地搜索这些产品。然而，当外国当事方得知具体参数后，它拒绝了技术合作请求，或以没有"销售许可证"为由拒绝销售产品。
他们设计并开发了自己的。他们开始在中国寻找合作企业。有一种材料叫铝基碳化硅，它和铝一样轻，热膨胀和收缩变形小，导热性特别好，但它比铝硬3倍。它非常适合风云四号这种热环境复杂、重量要求高的卫星载荷结构。然而，由于加工困难，它已经无用。
2009年，国内企业终于能够加工这种材料。他们立即找到了企业，并与它一起改进了技术，最终在中国开发了第一套铝基碳化硅扫描机构框架，并成功应用于两个负载。现在，这个行业已经在中国广泛应用。
感应同步器中的码盘是关键部件。扫描仪和探测器可以实现高精度的“瞄准和打击”，起着重要的作用。世界上只有一两种产品能满足空间需求。当他们听说产品的高精度时，他们都拒绝了。
最后，研究人员在常熟找到了一家私营企业。该厂业主退休前是昆明机械厂的总工程师，曾参与国家组织的相关产品的研发。然而，这家私营企业在开发高可靠性航天产品方面缺乏足够的经验。研究人员几乎携手解决了可靠性问题，并最终开发出满足中国空间要求的最高精度感应同步器。
碳纤维编织材料、专用测试设备、长寿命高性能润滑脂...15年来，丰思团队推动许多民营企业通过项目升级技术。"虽然私营企业没有航天产品的管理系统，但质量跟踪非常累人."华说:“但是，看到自己的技术和业务指导改变了这些行业，这种成就和满意度不亚于卫星。”(明星官方微信)
