遥看地球万千变幻：气象卫星是如何发射的？

运载火箭使得人造卫星有足够的动力加速上升，并穿过厚厚的大气层到达太空预定轨道。运载火箭在点火后，其内部氧化剂和还原剂剧烈燃烧，产生的高温高压燃气从尾喷管迅速喷出，运载火箭不断被加速。运载火箭垂直飞行至一定高度，快速穿过高密度的大气层后，开始根据设定程序进行转弯，最终调节为水平方向飞行。卫星到达预定的高度后，大多数运载火箭的驱动力将用于增加飞行速度。当卫星的飞行速度达到某一特定值（第一宇宙速度 7.9km/s）时，卫星将持续围绕地球进行圆周飞行运动，人造卫星将不会坠落到地面上。

卫星飞行全过程大致分成 5 个阶段：发射前准备、运载主动段、状态建立、在轨测试、在轨运行。

① 发射前准备：从发射前 5h 至运载火箭点火结束。

② 运载主动段：从运载火箭点火起飞至星箭分离结束；运载主动段卫星不接收遥控指令，仅向地面发送状态遥测信息，地面跟踪系统通过遥测数据监视卫星状态。

③ 状态建立：从星箭分离开始到卫星建立正常工作模式，需用一个月左右的时间，该阶段的主要工作是，太阳帆板展开、卫星正常姿态建立、初始轨道调整、卫星平台各系统正常工作、有效载荷按照步骤开机等。

④ 在轨测试：按照预定流程和工作模式，对卫星进行不同工作状态的切换控制和性能测试。

⑤ 在轨运行：从卫星在轨测试结束交付用户至卫星寿命结束。气象卫星发射成功的标识是什么？点火后经过几十秒，运载火箭开始按预定程序缓慢向预定方向转变，100 多秒后，在 70km 左右高度，第一级火箭发动机关机分离；第二级火箭发动机紧随其后点火，继续加速飞行；当运载火箭飞出稠密大气层（通常为海拔 100km 以上）后，按程序抛掉卫星的整流罩。在运载火箭达到预定速度和高度时，第二级火箭发动机关机分离，至此加速飞行段结束。随后，运载火箭靠已获得的能量，在地球引力作用下，开始惯性飞行段，飞到与预定轨道相切的位置。此时，第三级火箭发动机点火，开始最后加速段飞行，当加速到预定速度时，第三级火箭发动机关机，星箭分离，运载火箭发射卫星的使命就全部完成了。当卫星太阳帆板展开后，卫星获得了能源，自主在轨运行，此时发射指挥中心就可以宣布“发射任务取得圆满成功”。

极地轨道气象卫星轨道高度较低，运载火箭可以直接将卫星送至预定的轨道位置，卫星自身不用携带多余的用于变换轨道的燃料。

地球静止轨道气象卫星由于轨道高度较高，运载火箭受运载能力限制，无法将卫星直接送至定点位置，因此卫星需携带燃料进行多次变轨后，机动至预定工作位置。地球静止轨道气象卫星携带的燃料占到了卫星发射质量的五分之二。卫星与火箭分离后，先变轨至椭圆轨道，然后变轨至距离地面 36 000km 的圆形轨道，最后卫星漂移至预定的定点位置。我国第二代地球静止轨道气象卫星—风云四号卫星在星箭分离后，卫星使用携带的燃料经 5 次变轨后定点至赤道上空某一经度位置。

--摘自《星耀中国 我们的风云气象卫星》