4つの低軌道が同時に稼働！わが国の「降水星」がプラスに転じました！

5月1日、「水銀降水星」とも呼ばれる風雲3Gが正式に運用を開始しました。

風雲3Gは2023年4月16日に打ち上げに成功した。中国初の低傾斜軌道降水量測定衛星である。主に降水気候学の研究や災害気象システムの降水監視に使用されます。世界中の中低緯度地域の3次元降水構造情報を提供することができます。この打ち上げ成功により、我が国は夜明けと夕暮れ、朝、午後、傾斜の4つの低軌道民間気象衛星を同時に運用する世界で唯一の国となります。

画像出典: CCTVニュース

FY-3G地上システムの副主任設計者である陳林氏は、降水の全球観測、特にその3次元構造の観測は気象検出において常に難しい問題であったと語った。我が国の「水星衛星」の打ち上げにより、我が国の全球観測能力と降水量の三次元構造検出能力は新たなレベルに到達しました。

風雲3Gの「ユニークなスキル」

01 降水量のCTを撮る

従来、降水量データは主に雨量計、地上レーダーなどの手段を通じて取得されています。しかし、地上設備の数が限られており、また、分布が不均一なため、広い範囲にわたって高い空間分解能で地上降水情報を取得することは困難です。

風雲3Gには我が国初の「航空機搭載型雨量計」、衛星搭載型Ku・Ka二周波降水量測定レーダーが搭載されており、レーダー観測解像度の高さと衛星観測範囲の広さという利点を兼ね備えています。大気中に電波電磁波信号を送信し、大気中の異なる高度にある降水粒子からの反射信号を受信し、鉛直方向の異なる高度における降水構造情報を取得し、鉛直方向の降水検知を実現します。

同時に、衛星はレーダーのクロストラックスキャン機能を使用して水平方向の降水を検出することもでき、大気中の降水の「CT」スキャンのように上から下までの3次元構造情報を取得することができます。

02 台風や暴風雨の正確な診断

風雲3Gは、気象庁から「降水星」とも呼ばれ、我が国の20番目の風雲気象衛星です。これは我が国で降水量を積極的に測定する初の衛星です。衛星レーダーと地上レーダーの融合により、地球全体の3次元の大気、雲、降水構造の検出を実現します。台風や大雨などの異常気象の監視・予報や気候研究に活用され、大雨など地球規模の災害の早期警戒能力が大幅に向上します。同時に、生態環境、エネルギー、農業、健康などの分野でも役割を果たしています。

03 しなやかに踊る「スペースバレエ」

風雲3Gは、低軌道、低傾斜、非太陽同期軌道で運用されます。太陽は軌道面の左側と右側に定期的に現れます。照明条件が絶えず変化するため、衛星の外部の熱環境は複雑になります。外部の熱環境と単一機械の動作環境の安定性を確保するために、衛星は常に同じ面を太陽に向けておく必要があります。

この目的のために、姿勢および軌道制御システムは、自律的なヨー姿勢操作モードを設計しました。太陽光が軌道面の一方から他方へ移動すると、衛星は自動的に180度回転し、柔軟に「宇宙バレエ」を披露する。

また、風雲3Gの軌道は地上から約407キロメートル離れており、大気の密度が比較的高い。太陽活動が活発な年には、衛星の軌道高度は1日で600メートル以上低下することがある。ミッション要件に従って、衛星の軌道高度は 100 メートルの偏差以内に制御される必要があります。研究開発チームは英知を結集し、衛星の軌道高度維持、離心率、軌道位相の自律制御を実現し、衛星が常に一定高度で同一緯度の領域を通過できるようにすることで、ビジネスアプリケーションの有効性を確保しました。

「試用期間」中に実りある成果

2023年10月23日以来、風雲3Gは6か月以上の運用試験運用を完了しました。試験運用中、衛星地上システムは安定して動作しました。衛星プラットフォーム、搭載ペイロード、衛星計測・制御が正常な状態である条件下で、データ受信、データ処理、製品配信、データアーカイブ成功率の4つの評価指標はすべて基準を満たしました。

軌道上試験および試運転中、風雲3Gは洪水期の高影響気象の解析、洪水期および成都ユニバーシアード、杭州アジア競技大会などの主要イベントに対する気象サービス保証において明らかな応用効果を達成しただけでなく、ブラジル、モルディブなどの国の暴風雨の3次元構造の検出にも成功し、国際社会へのサービスにおいて応用利益を発揮しました。

総合情報源：CCTVニュース、国家衛星気象センター、科技日報、中国気象局など。