微信换“头像”的背后 是科学家15年的努力

导语：9月25日至9月28日时代，用户在微信启动时，可以浏览到由我国新一代静止轨道情景卫星“风云四号”从太空拍摄的故国全景。

9月25日至9月28日时代，用户在微信启动时，可以浏览到由我国新一代静止轨道情景卫星“风云四号”从太空拍摄的故国全景。这也是6年来微信启动页面初次产生变革，启动页配景中的地球图片由非洲大陆上空视角，变革为了我们的故国上空。在这背后，是科研职员15年的僵持与支付。科学家说，这辈子可以或许啃下这块让美国、欧洲都急流勇退的硬骨头，值了！

太空中，刚从太阳的炙烤中钻入地影，客岁年底发射上天的风云四号静止轨道情景卫星上，两台完成代际技能超过的仪器——新一代扫描成像辐射计、过问干与式大气垂直探测仪，担当住了太空中庞大温差变革的残忍检验，绵绵不断地下传遥感数据。

地面上，他们的研制者——中国科学院上海技能物理研究所风四载荷团队的科学家们，长长松了口吻。15年的僵持与支付。首席科学家华建文说，这辈子可以或许啃下这块让美国、欧洲都急流勇退的硬骨头，值了！

离地面3.6万公里的地球静止轨道上，这对极新的“中华慧眼”正传回大量“中国数据”。个中部门数据是国际情景界急切祈望行使的，除了中国的风云四号情景卫星，今朝没有任何一颗在轨卫星可以或许提供。

当别人放弃时，我们僵持

“没有辐射计，就不是风四；没有探测仪，就不是中国的风四。”上海技物所副所长、探测仪主任计划师丁雷这句话所指的，是十几年前，中科院院士匡定波力排众议，支持研制过问干与式大气垂直探测仪的风格派头。

1997年风云二号卫星刚上天，下一代风云卫星就已开始筹划。匡定波提出，应该成长过问干与式大气垂直探测仪。这种操作傅立叶调动道理的探测仪，可觉得大气做“超等CT”——把大气从地面开始“切片”，将100公里大气切成上千层，测出每一层的温度、湿度等数值，为灾难性气候监督和大气化学因素探测处事。

“好比青藏高原的冷氛围下沉，并流向东部，抬升哪里的热氛围。这个变革进程原本首要是理论展望，没有现实视察到过。”丁雷说，而探测仪得到的数据也许让人类初次真切“看”到这个进程。

这是遥感规模红外光谱技能的一场革命。起初，美国、欧洲都在朝这个偏向全力，但到2006年，因为技能难渡过大、所需经费太多，美国放弃了，欧洲也大幅调解了打算。

中国要不要继承？

2001年返国来到技物所的华建文，在2005年底已教育团队调出了红外过问干与信号，道理样机起源乐成。匡定波说：“尽量这块骨头很难啃，但只要把仪器奉上天，就是迈出乐成的第一步。”

国际偕行公认，探测仪“切片数”到达1000，是权衡探测质量的分水岭。“我们非但要做，并且把方针定在了1500层，这险些是一个空想数值。”丁雷说，既然要啃硬骨头，就挑最难的实行。

现在，傍边国的探测仪开始提供环球独家的数据时，美国的研发步队尚未从头聚积，欧洲的仪器还要比及2022年才气发射升空。

“当别人放弃时，我们僵持；做乐成了，就领天赋下。”华建文说，已往中国向海外卫星要数据，此刻是国际情景界急切必要中国的卫星数据了。

为一颗星做一辈子，我乐意

光谱通道从5个拓展到14个；可见光空间判别率从1.25千米进步到500米；地球全圆盘成像时刻从30分钟进步到15分钟，将来还可继承进步到5分钟以内……随风云四号上天的扫描辐射计，与风云二号上的仪器对比，实现了技能的代际超过。

成像辐射计的扫描机构对准拍摄点的精度有多高？主任计划师王淦泉说，相隔一个足球场的间隔，在一边放上成排的1万枚针孔仅0.04平方毫米的细针，在另一边用扫描机构的镜子反射激光穿过小孔，可以精确穿过9997个。

为了准确评价扫描镜的这个精度指标，王淦泉整整想了12年。无法检测校准，又怎知仪器是否达标？2014年的一天，他偶尔看到资料，有一种装备可以到达在千分之一秒内测出0.1角秒的偏差。可海内只有一两家单元也许具备这种技能，但精度可否满意扫描镜的测试需求，却是未知。

他花了一年多时刻，来回于北京、西安等地，不绝与相干科研职员雷同，促成对装备的改造，终于做出了可以检测扫描镜动态精度检测的仪器。

面临这么多从未挑衅过的技能难关，漫长的研发周期检验着科研职员的定性。一样平常卫星的研发周期是4-6年，但具备高精度定量应用特性的情景卫星的研发周期却长达十几年。一代情景卫星每每要先后发射好几颗，从第一颗到最后一颗上天，又有好几年，再加上在轨运行的维护使命———这辈子真的就只够做这一批星了。

项目推进坚苦重重，团队里的年青人来了又走了，却仍有不少人一向僵持着。探测仪团队的“元老”之一王占虎动过度开的动机，乃至还去应聘新事变，可想到做梦都想调出的第一束红外过问干与信号，最后一刻照旧留了下来。“客岁探测仪随风四升空，以后感受天空中多了一个亲戚。”他说，“为一颗星做一辈子，我乐意。”

卫星载荷带民企一路“上天”

航天器能做多好，取决于一个国度的家产基本。纵然科学家可以或许计划出最新的载荷，假如要害器件没有厂家可以或许加工，仍然是画饼。

项目开始之初，研发团队就饱尝其中艰苦。按照计划要求，载荷中必要一些激光器、分光计，其时海内找不到这些器件，他们发出100多封邮件，环球探求这些产物。然则，当外方相识到详细参数后，就推辞了技能相助的要求，可能以没有“贩卖容许证”为由，不肯卖产物。

本身计划，本身研制，他们开始在海内探求相助企业。有一种名叫铝基碳化硅的原料，跟铝一样轻，热胀冷缩形变又小，导热机能还出格好，但比铝硬3倍，很是得当做风云四号这种热情形伟大、轻量化水平要求高的卫星载荷的布局件。可因为加工坚苦，一向没用上。

2009年，海内终于有企业可以或许加工这种原料。他们顿时找到这家企业，和它一路改造技能，最终研制出了海内首套铝基碳化硅扫描机构框架，并乐成应用在两台载荷中。此刻，这个行业已面临海内普及的应用。

感到同步器中的码盘是要害部件，扫描仪和探测仪可以或许实现高精度“指哪打哪”，它起着举足轻重的浸染。到达航天要求的产物，国际上也只有一两家能做，一传闻产物精度这么高，他们都一口推辞。

最后，科研职员辗转在常熟找到了一家民营企业。这家厂的主人，退休前是昆明机器厂的总工程师，曾参加过国度组织的相干产物的研发。不外，这家民企研制航天高靠得住产物的履历不敷。研制职员险些手把手帮着办理靠得住性题目，最终研制出了满意航天要求的海内最高精度的感到同步器。

碳纤维编织原料、特种检测装备、长命命高机能润滑脂……15年，风四团队通过项目，发动了多家民营企业技能进级。“尽量民企没有航天产物的打点系统，质量跟踪很是累。”华建文说，“但看到本身的技能和营业引导，让这些行业获得改变，这种成绩与满意感，不亚于卫星上天。”

（编辑：湖南网）

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