長春光機所所研制紫外臭氧垂直探測儀在軌正常運行五年

　　設計壽命為3年的紫外臭氧垂直探測儀已經在太空過完了她的5周歲“生日”。目前，該載荷各項系統均運轉正常、工作穩定，她將在浩瀚 太空中隨風云三號B星“超期服役”，繼續為我國環境監測、氣候預報和全球氣候變化研究提供重要數據。

　　中科院長春光機所研制的紫外臭氧垂直探測儀（SBUS）于2010年11月5日搭載風云三號氣象衛星B星發射 升空。2010年11月11日，儀器開機，完成在軌測試后即投入業務運行。該探測儀在我國氣象衛星上首次獲得830km高度處地外太陽/大氣紫外光譜數 據，經反演獲得全球大氣臭氧垂直廓線產品，填補了國內空白，產品水平跨入國際先進行列，從根本上改變了我國大氣臭氧探測的面貌，使我國航天紫外遙感技術躋 身于世界先進行列。

　　截止目前，該載荷已在軌正常運行5年，大大超過了3年設計（2年考核）工作壽命的要求。在軌運行五年以 來，SBUS利用12個通道的觀測數據獲得從地表到大氣頂共計21層臭氧含量信息。通過FY-3 SBUS地面產品生成系統逐日自動生成紫外臭氧垂直廓線產品，應用于監測全球大氣不同高度層的臭氧分布及其變化，為評估人類活動對大氣臭氧分布的影響及氣 候模式計算等提供基礎數據。如利用該探測儀獲得的臭氧總量數據生成的南極極射投影圖（圖1）和不同高度層臭氧分布的南極極射投影圖（圖2）。獲取的數據不 僅可以給出南極地區臭氧總量低值的分布狀況，更可以看出不同高度層低值分布的細節，使人們對南極臭氧低值分布的認識從平面擴展到立體。特別是2011年春 季，北極地區發生了有史以來最嚴重的臭氧損耗事件。中國氣象局利用紫外臭氧垂直探測儀（SBUS）監測了此次臭氧低值事件發生、發展、消亡的具體變化過程 （如圖3）。這是我國第一次利用國產衛星監測到的全球大氣臭氧重大異常變化。

圖1 SBUS臭氧總量南極極射投影

圖2 SBUS不同高度層臭氧量南極極射投影圖

(a)3月28日；(b)3月29日；(c)3月30日；(d)3月31日

圖3 北極臭氧低值區向北半球中緯度地區遷移圖

　　該儀器為掃描式雙單色儀結構。5年來，由精密齒輪-凸輪-擺桿組合的波長掃描驅動 機構累計運行超過210萬次，調制器電機累計運行9.86?108轉。調制扇運行狀態、電機電流和電源輸出等核心遙測參數正常（圖4），由此可見整套系統 一直運行穩定。

圖4 SBUS在軌核心遙測參數

　　 SBUS在軌超期服役的穩定表現充分展現出長春光機所在空間精密光譜遙感儀器研制方面的技術水平，驗證了波長掃描驅動機構和調制器等活動部件在空間條件下 的可靠性和長期穩定性，對后續研制長壽命、高精度的衛星載荷提供了重要的參考奠定了技術基礎。

　　未來，長春光機所紫外光學及成像技術室也將繼續聚焦于突破和掌握紫外成像光譜探測關鍵技術，為地球大氣環境探 測和空間物理研究提供新的信息源和儀器設備，為提升我國紫外超光譜大氣遙感探測技術水平做出貢獻。