虎年歲首，寒流暴風(fēng)雪肆虐我國(guó)部分地區(qū)，風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星又一次準(zhǔn)確地捕捉到了這場(chǎng)從南到北大范圍的寒潮暴雪天氣，為我國(guó)及周邊國(guó)家氣象預(yù)報(bào)和減災(zāi)防災(zāi)發(fā)揮了重要作用。可是很少有人知道，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)嚴(yán)寒大雪的風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星是一顆已在天上備用一年多、剛頂替C星的E星，原先的C星則退位到E星處發(fā)揮余熱。

　　09年11月25日，在國(guó)家衛(wèi)星氣象中心運(yùn)行控制室里，值班人員緊張地忙碌著。隨著計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，一張意義非凡的衛(wèi)星圖像新鮮出爐——這是在軌備份星風(fēng)云二號(hào)E星在太空漂移定點(diǎn)成功后第一張被應(yīng)用到業(yè)務(wù)中的圖像，標(biāo)志著風(fēng)云二號(hào)E星和C星成功地進(jìn)行了無(wú)縫銜接，在我國(guó)靜止氣象衛(wèi)星史上首次創(chuàng)造了雙星位置交換、業(yè)務(wù)接替的新紀(jì)錄。作為風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星研制抓總單位，航天科技八院高度重視該項(xiàng)工作，風(fēng)云二號(hào)“兩總”系統(tǒng)更是全力以赴，組織技術(shù)人員給予保障和提供技術(shù)支撐服務(wù)。

　　“漂移”日期精確敲定

　　目前，我國(guó)風(fēng)云二號(hào)在軌運(yùn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用衛(wèi)星共有3顆，分別是2004年發(fā)射的C星、2006年發(fā)射的D星、2008年發(fā)射的E星。C、D星的位置是主業(yè)務(wù)應(yīng)用星位置，組成雙星觀測(cè)，而E星是備份星位置，它們的設(shè)計(jì)壽命都是3年。其中C星在此位置已經(jīng)服役5年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其3年的設(shè)計(jì)壽命，盡管衛(wèi)星狀態(tài)仍然良好，由于星載燃料將只能支持其一年工作和各軌道需求，所以要退位到東經(jīng)123.5度赤道上空即E星位置處發(fā)揮余熱，其工作由E星接替并與D星組成雙星觀測(cè)。

　　E星是我國(guó)風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星02批中的第三顆業(yè)務(wù)應(yīng)用星，作為風(fēng)云二號(hào)C、D星的后續(xù)星，研制中在繼承“前輩星”技術(shù)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)包括改善云圖雜散輻射等32項(xiàng)必要技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。從發(fā)射至今，在軌測(cè)試結(jié)果顯示，風(fēng)云二號(hào)E星可見光圖像質(zhì)量較C、D星略有提高，紅外圖像的雜散輻射相對(duì)D星減小30%至40%，沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題。

　　為了保證靜止氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)的連續(xù)穩(wěn)定和觀測(cè)資料的連續(xù)性，早在去年3月初，中國(guó)氣象局、航天科技八院和西安衛(wèi)星測(cè)控中心就開始醞釀C星和E星位置交換這項(xiàng)意義非凡的計(jì)劃，組成了領(lǐng)導(dǎo)小組，八院風(fēng)云二號(hào)總指揮徐博明擔(dān)任副組長(zhǎng)。

　　在中國(guó)氣象局批準(zhǔn)“風(fēng)云二號(hào)C\D\E衛(wèi)星業(yè)務(wù)運(yùn)行方案”后，C、E星漂移的具體時(shí)間、漂移過(guò)程中的安全性和需要提供的保障條件便成為縈繞在風(fēng)云二號(hào)“兩總”腦海中的一個(gè)問(wèn)題。

　　據(jù)風(fēng)云二號(hào)總設(shè)計(jì)師李卿介紹，去年8月底主汛期結(jié)束時(shí)間恰好是靜止衛(wèi)星進(jìn)入秋季地影的時(shí)間。所謂“地影”，即指每天午夜前后太陽(yáng)、地球與衛(wèi)星排成一排，地球正好位于衛(wèi)星和太陽(yáng)中間，將太陽(yáng)光完全遮擋，形成“地影”。為了保證風(fēng)云二號(hào)雙星地影期的安全，各方幾經(jīng)討論，認(rèn)為漂移計(jì)劃應(yīng)在衛(wèi)星完全出影后進(jìn)行。

　　為了減少雙星接替期間對(duì)業(yè)務(wù)中斷的影響，最大限度地滿足我國(guó)靜止氣象衛(wèi)星雙星業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行的需要，航天科技八院和用戶單位一起提出了“E星先進(jìn)行漂移，定點(diǎn)成功并進(jìn)行業(yè)務(wù)運(yùn)行后，C星再繼續(xù)漂移”的建議。經(jīng)軌道計(jì)算和協(xié)調(diào)，最終確定E星最佳漂移時(shí)間為10月22日。

　　“太空搬家”萬(wàn)無(wú)一失

　　衛(wèi)星在浩瀚的太空漂移，不像普通百姓乘坐公交汽車從一個(gè)站點(diǎn)駛向另一個(gè)站點(diǎn)那么簡(jiǎn)單。在遙遠(yuǎn)的太空，不但有我國(guó)多顆衛(wèi)星，還有其他國(guó)家的衛(wèi)星，同時(shí)也有一些未知的碎片與垃圾。這些都是實(shí)現(xiàn)雙星安全漂移中的“路障”。

　　徐博明、李卿表示，為了保證氣象衛(wèi)星安全，防止衛(wèi)星控制錯(cuò)誤或與其他衛(wèi)星碰撞等異常事件的發(fā)生，八院積極會(huì)同國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、西安衛(wèi)星測(cè)控中心等單位的技術(shù)人員共同做了大量繁瑣而又細(xì)致的工作。特別是針對(duì)E星漂移會(huì)遇到的四個(gè)主要問(wèn)題，采取了多種措施。

　　一是確保安全漂移。E星漂移過(guò)程中途經(jīng)52顆衛(wèi)星，根據(jù)漂移軌道高度和時(shí)間，精心制訂方案，讓衛(wèi)星錯(cuò)位漂移，排除了衛(wèi)星之間相互碰撞的可能性。二是力爭(zhēng)減少和避免衛(wèi)星射頻相互干擾。由于靜止軌道衛(wèi)星中通訊廣播衛(wèi)星占大多數(shù)，其轉(zhuǎn)發(fā)器大多采用C頻段，為減少衛(wèi)星漂移過(guò)程中對(duì)其他衛(wèi)星的干擾，漂移期間，E星盡量使用S波段通信，關(guān)掉C頻段下行信號(hào)，只保留C頻段的應(yīng)答機(jī)正常工作，以保證當(dāng)S波段出現(xiàn)故障時(shí)，利用C頻段仍可以對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制操作。三是節(jié)省燃料。一般來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星漂移速度快，衛(wèi)星燃料消耗就會(huì)多，影響衛(wèi)星壽命；漂移速度慢，則對(duì)雙星組網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)性，八院技術(shù)人員通過(guò)復(fù)核復(fù)算有關(guān)參數(shù)，確定了最佳的漂移速度。四是確保已有的雙星組網(wǎng)觀測(cè)不中斷。為此，確定了C星、E星在共位期間的射頻干擾處置方案。

　　10月22日，E星開始了太空“搬家旅行”，風(fēng)云二號(hào)“兩總”帶領(lǐng)技術(shù)人員參與了技術(shù)保障工作。

　　經(jīng)過(guò)30天的漂移后，風(fēng)云二號(hào)E星成功地從東經(jīng)123.5度漂移到東經(jīng)105度附近，并與D星一起進(jìn)行雙星組網(wǎng)觀測(cè)。

　　據(jù)了解，風(fēng)云二號(hào)E星在漂移及“剎車”過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)風(fēng)云二號(hào)C星業(yè)務(wù)造成任何影響。按照原計(jì)劃，雙星共軌時(shí)可能有兩天的業(yè)務(wù)影響，八院和國(guó)家衛(wèi)星氣象中心共同采取了一系列技術(shù)措施，解決了雙星業(yè)務(wù)無(wú)縫銜接的平穩(wěn)過(guò)渡問(wèn)題，期間沒(méi)有中斷一個(gè)時(shí)次的云圖觀測(cè)。

　　而C星已于11月25日9時(shí)開始啟動(dòng)漂移，今年1月底到達(dá)了E星原來(lái)的位置，順利完成了定點(diǎn)，目前，正利用剩余燃料繼續(xù)業(yè)務(wù)運(yùn)行。
自去年11月25日起至今的近3個(gè)月時(shí)間，風(fēng)云二號(hào)E星運(yùn)行正常，靜止氣象衛(wèi)星繼續(xù)保持了雙星業(yè)務(wù)連續(xù)運(yùn)行、雙星觀測(cè)模式。

　　在神秘遙遠(yuǎn)的太空，航天人又一次用自己的睿智與汗水書寫了氣象衛(wèi)星事業(yè)新的奇跡。