文章来源：太空联盟微信公众号

　　风云系列卫星是我国自主研发的气象卫星，其中单数的风云一号和三号系列卫星运行在距地面高度约500公里至1000公里的极轨上，可以扫描全球的天气态势；双数的风云二号和四号是静止轨道气象卫星，它们“悬停”在距地面35786公里的太空，密切监视特定区域的天气变化。

　　风云四号01星是我国第二代静止轨道气象卫星系列的首颗卫星，它的成功发射标志着我国静止轨道气象卫星升级换代正式拉开序幕。

　　风云四号01星上搭载多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间环境监测仪器包等四种先进仪器设备，成功突破了高精度图像定位与配准、微振动测量与抑制等20余项核心关键技术，整体性能达到国际先进水平。

　　中国气象局副局长、风云四号卫星工程总指挥于新文说：“风云四号01星解决了多个仪器同时工作所产生的相互干扰问题，成功将四大类载荷安装在同一个卫星平台上。相较于其他国际先进水平静止气象卫星将成像仪器和探测仪器分置于两颗卫星的普遍做法，大大节省了研制成本，更重要的是，在世界上首次实现对大气的多手段综合观测。”

　　风云四号01星上的四大载荷个个身手不凡。

　　其中多通道辐射计的探测波段增加到了14个，可见光通道最大空间分辨率由1.25公里提高到500米，每15分钟即可对东半球扫描一次，时间分辨率比原来提高一倍；还新增了区域扫描功能，可以用一分钟一张的时间分辨率对1000公里尺度的区域进行密集观测。

　　干涉式大气垂直探测仪在世界上首次实现静止轨道大气高精度温度、湿度参数的垂直结构观测，可以像医院用的CT一样对地球大气进行深入地、切片式地探测，将得到的大气参数输入到大型计算机中进行数值计算，可以为我国及附近区域提供更及时、准确的气象预报服务。

　　闪电成像仪首次实现我国静止轨道闪电成像观测。都说闪电是迅雷不及掩耳盗铃儿响叮当之势，闪电成像仪可以捕捉到闪电的踪迹，它每秒能拍摄500张照片，可将我国及周边区域的闪电情况尽收眼底，有效提高雷电和暴雨等灾害的预警能力。

　　地面上看到的闪电（图片来源： http://easyread.ph.126.net/K7c2_CbA-AHQ0jADQgRMrA==/7916777289593367468.jpg）

　　有了这三大对地观测仪器，风云四号01星在三万六千公里的高空静静地监视着地球大气的风云变幻。全球尺度的天气态势、千公里量级的区域密集监测、大气垂直切片式探测、闪电动态监测等等，风云四号综合了这些多波段、多尺度、三维立体的监测手段，使得我们不论是对大范围的气候演化，还是小尺度的龙卷风、冰雹等强对流天气都能做出更及时、准确的分析和预报。

　　风云四号搭载的第四台仪器——空间环境监测仪器包，则将目光望向了茫茫太空。该仪器包将卫星变成一台飞行在太空的测量仪，可以监测卫星所处位置的多种物理参数。虽然没有地球大气那么浓密，但太空其实一点也不空，会有各种来自太阳和其它天体的高能粒子、磁场在飞速穿行，这些不速之客不仅会对人造卫星、宇航员产生威胁，还可能对地球电离层和磁场造成影响。

　　太空中的高能粒子虽然没有小行星、陨石、太空碎片那么大的个头，但能量却一点也不小，堪称隐形的太空杀手。

　　1990年11月我国风云一号B气象卫星在投入运行仅两个月的时候就遭遇高能粒子突袭，造成控制计算机操作异常，导致卫星在太空翻转。1997年1月的一次太阳风暴产生的高能粒子造成美国AT&T公司的一颗通讯卫星Telstar401失效，使得福克斯、哥伦比亚广播公司、美国广播公司等的电视信号传输受到影响。这颗造价两亿美元、设计使用寿命为12年的卫星，在仅仅用了三年之后就成为了漂浮在太空的垃圾，给AT&T公司造成的损失高达7.12亿美元。

　　虽然人类的眼睛无法对高能粒子直接成像，但是我们的身体可以感受到它们的巨大能量。1989年10月美国亚特兰蒂斯号航天飞机的宇航员在进行作业时遭遇高能粒子，它们直接穿过了宇航员的视神经，于是宇航员报告说，感觉到极其明亮刺眼的闪光，这种炫目的闪烁甚至在退进舱室之后仍然持续，直到高能粒子陆续通过后才逐渐消失。

　　高能粒子如果进入细胞中，会使得组成细胞的分子电离，破坏细胞的正常机能；如果它们冲进了细胞核，损坏了其中的DNA，会导致细胞死亡、产生肿瘤或者变异，造成令人谈虎色变的辐射病。

　　另一种太空隐形杀手是磁场。来自太阳的磁场地球磁场相互作用，会导致后者发生扰动，地磁扰动可能会影响长距离输电线路，这种影响可能造成灾难性的后果。

　　1989年的一次太阳风暴导致的强地磁扰动造成加拿大魁北克电网在90秒内彻底瘫痪，魁北克全省停电，600万人陷入黑暗中长达九个小时；美国新泽西州塞伦核电站的变压器也在这起事件中损坏，北美其它供电系统也受到不同程度的影响。美国科学院在2008年的一份报告中估计，如果强烈的太阳风暴造成全美范围的大停电，经济损失可达万亿美元，甚至可能导致美国经济严重衰退。

　　风云四号搭载的空间环境监测仪器包可以让这些隐形太空杀手无所遁形。该仪器包包括高能粒子探测器、三轴磁通门磁强计、卫星辐照计量仪与充电电位测量仪等仪器。高能粒子探测器可以探测来自四面八方的高能粒子，记录它们的能量和流量。

　　风云四号上首次搭载了磁强计，可以测量其附近空间的磁场大小和方向，有助于建立更精确的全球磁场模型和评估地磁场扰动的大小。卫星辐照计量仪与充电电位测量仪则好像是卫星的血压计和血糖仪，可以实时监测卫星的表面充电、深层充电、辐射剂量等健康指标。

　　风云四号卫星已被世界气象组织纳入全球对地观测气象卫星序列。它还可以和定位于西半球的美国地球静止轨道环境业务卫星（GOES）的观测数据形成互补，在三万六千公里高度的地球同步轨道上一起监测全球空间环境变化。除了天气预报，风云卫星还广泛应用于气象、海洋、农业、林业、水利、交通、航空、航天、环保等领域，仅国内用户就超过2500家，接收和应用风云卫星资料的国家和地区有70多个。

　　今后，风云四号系列的后续卫星会陆续发射并投入业务运行，卫星上搭载的仪器性能也会进一步提高。

　　随着人类探索的脚步向前迈进，我们将会见识到更多更壮丽的太空风云，随着空间天气研究的不断深入，我们也将会认识到，茫茫太空也像地球大气一样气象万千。