星星满天(星星满天飞)

巡天观雨有“双睛”——我国首套星载Ku、Ka双频降水测量雷达诞生记

风云三号G星在轨示意图。图片来源：中国航天科技集团九院704所

听到火箭点火升空的轰响，正在测试厂房检查数据的杨润峰百感交集。

“就像养育多年的孩子，突然间真的离开你了。”日前接受科技日报记者采访时，他这样回忆雷达上天时的感觉。

今年4月16日，我国首颗降水测量专用卫星风云三号G星发射升空，其主载荷是由中国航天科技集团九院704所研制的我国首套星载Ku、Ka双频降水测量雷达。截至记者发稿时，该雷达凭借犀利的“双睛”，已成功探测到全球中低纬度地区降水的三维精细结构，捕捉到“玛娃”“泰利”等台风降雨系统的三维立体结构。在8月份的华北暴雨雨情中，该雷达精准探测到降水三维精细结构信息，为防灾减灾提供了宝贵的观测数据。

作为704所风云三号G星降水测量雷达主任设计师，杨润峰和同事们为该产品辛勤奋斗了17年。当年意气风发的青年，如今已生出华发。

“双管齐下”造雷达

我国处于北太平洋西部台风活动带，台风暴雨内涝一直是部分地区面临的主要自然灾害。

获取降水资料，过去主要借助雨量计、地基雷达等手段，但受设备数量和分布位置限制，大范围高空间分辨率的地面降水信息很难得到。1997年，美日联合发射装载降水雷达的TRMM（热带降雨测量任务）卫星，开创了星载雷达探测降水的先河，也为我国新一代低轨风云气象卫星发展提供了借鉴思路。

21世纪初，704所科研人员开始搜集材料，对星载降水雷达开展前期研究。他们敏锐地觉察到，相比TRMM卫星所用的单频雷达，双频降水雷达在实际应用中效果更好。

“Ku、Ka双频降水测量雷达，能将雷达观测分辨率高和卫星观测范围广的优势结合起来。”704所微波遥感技术研究室主任江柏森介绍，Ku频段有利于探测强降水，Ka频段有利于探测弱降水，两者同步工作可以扩大降水探测能力，哪怕是每小时0.2毫米的毛毛雨，也能精准感知。

此外，利用降水粒子对不同频段雷达信号散射不同的特性，双频测量可以分辨雨、雪、冰雹等，探测降水过程中的液态、固态变化，这在气象应用中十分重要。

当时，美日联合实施的全球降水观测计划（GPM）启动不久，星载双频降水雷达在国际上也处于探索阶段。“那时我们就想，要做就做最好。”江柏森说。

在2006年举办的气象卫星发展论坛上，研制国产降水测量卫星成为共识。704所奋勇“揭榜”，扛下了卫星主载荷降水测量雷达的研制重任。

千方百计做“标尺”

这是我国首次研制星载降水测量雷达，方向新、技术也新，科研工作面临诸多挑战。

“该雷达各项指标要求非常高，有些要求在当时国内相控阵雷达产品上前所未有，设计、加工、制造困难重重。”杨润峰说。

更难的是该雷达的定量化要求。杨润峰介绍，以等效辐射功率为例，常规的雷达只是要求辐射功率大于指标即可，至于具体是多少通常不作要求。但对定量化雷达来说，必须对雷达系统参数作精确定标，它要成为一把标尺，测量强度是多少、强度波动是多少，都要有衡量标准。

这是研制团队第一次做定量化雷达。怎样把“尺”做准，他们只能慢慢摸索。

2010年7月，杨润峰和同事们带着产品样机到四川进行测试调试。正值盛夏，天气闷热潮湿，蚊虫更是肆虐。杨润峰清楚地记得，野外调试时，一位同事没戴手套，仅右手手背上就被叮了26个包。

当年9月，测试调试初步完成，研制团队又马不停蹄奔赴江苏盐城，开展机载挂飞试验。

江柏森介绍，机载挂飞试验需要同时具备几个条件：要有降水，又不至于影响飞行；观测高度要在6000米以上；天上要有气象卫星过境，地面也要布设观测设备，通过天、空、地一体观测，才能对数据进行比对验证。

达到理想条件很难。江柏森穿着羽绒服、吸着氧，跟飞了7次，大多数无功而返。

与此同时，杨润峰和同事们租住在盐城市郊一个村庄里，在房顶上架满观测设备。由于TRMM卫星总是凌晨过境，他们只好半夜工作。奇怪的举动，一度让房东和村民们异常困惑。

经过两个多月的挂飞试验，研制团队终于获得了所需数据，为后续工程化研制奠定了基础。

明察秋毫“辨”雨情

造雷达难，要让它胜任天上的工作更不易。

与大多数星载雷达间歇性工作不同，降水测量雷达需要在风云三号G星的6年设计寿命内不间断开机，意味着它至少要连续工作约5.3万小时。其可靠性和长寿命要求，成为研制团队面临的难题。

杨润峰带领设计团队，在各种制约因素中探寻最佳平衡——通过优化算法和资源配置，弥补高可靠性芯片处理能力弱的问题；在满足重量、体积、功耗等要求的同时，对系统级、单机级、软件级等方面进行冗余备份设计。

相比地面雷达，星载雷达是从天上往下看，面临很多新问题，例如地表回波会对探测形成干扰。江柏森说，地表回波信号比降水回波信号强百万倍，如果不能很好地将其分离、消除，降水信号就测不准甚至测不到。对此，研制团队开展了大量创新攻关。

在该雷达面阵上，密集排列着一行行缝隙，电磁波就从这些缝隙里辐射出来。江柏森介绍，这数万个波导缝隙由精密加工设备切成，其宽度、深度、角度各不相同，由此可以控制阵面中不同位置电磁波能量的大小和相位。这样的设计能有效抑制干扰，解决很多在天上观测带来的问题。

相比美日GPM卫星，风云三号G星性能优势明显。“在观测幅宽上，我们的Ku、Ka波段雷达分别高出20%和140%；相同的灵敏度条件下，我们的‘CT’每250米扫描一层，精细程度优一倍。”江柏森说。

目前，降水测量雷达在轨测试运行稳定，研制人员手里的工作却丝毫没有松懈。在密切关注雷达在轨状态的同时，他们已投入到其他星载降水测量雷达的研制，以及下一代降水测量雷达的攻关中。

“气象工作与生命安全、生产发展、生态环境紧密相关，是事关人民幸福安康的‘国之大者’。”704所所长于勇对记者说，“双频降水测量雷达是我们迈出的第一步，未来我们将继续在微波主动气象领域精耕细作，不断推出更先进的气象遥感仪器，为我国迈向‘气象强国’作出更大的贡献！”（记者 付毅飞）

来源：科技日报

“学渣”老板创业成功后给学渣设奖学金 网友：太幸福

↑火锅店门外，市民正在围观“学渣”奖学金活动公告。

↑老板表示奖金肯定是现金，而非代金券。

“学渣”也有“奖学金”？

奖学金的设立，多是为了奖励学习表现优异或特长突出的学生。而今，一家火锅店却为“学渣”设立了“奖学金”：只要比上学期期末考试挂科少一半，就能获得奖学金1000元。这究竟是恶搞还是商业炒作？来看看记者的调查。

“学渣”奖学金吸引眼球

“还有一周时间，我们就开始期末考试了，老师强调让我们好好准备考试，没想到这家火锅店竟然还设立了不挂科奖学金。”前天，今年正在读大二的李笑笑同学向记者报料。她所说的火锅店，是位于大学城熙街的一家火锅店。1月1日下午1点，记者来到现场看到，不少大学生正对着一张名为《学渣海捕文书》的告示拍照发朋友圈。

“学渣也可以拿奖学金，在开玩笑吧？”

“还没考试呢，这下把我们这些学渣的斗志都搞没了咋办？”

“是不是炒作哟？最后给张1000元的代金券，就是喊我们来吃火锅……”

记者在现场找到该火锅店工作人员许桂萍，她介绍，这次设立的学渣不挂科奖学金规则并不复杂，即大学生凭上次期末考试成绩前来登记，只要本学期考试挂科科目比上学期少一半，就能赢取1000元现金奖励。

以为是恶搞没想到是真的

“活动是从去年12月27日开始的，目前已经接到100多名大学生前来登记了。挂科最多的一名学生，上学期期末考试挂了8科。”许桂萍介绍说。

现场，一名前来登记的大三学生小张告诉记者，她是一名在“学渣”边缘反复试探的“学酥”，每学期挂科在一到两门，要是这次期末考试发挥不佳，冲着1000元奖金，下学期也会更加努力。“我是在同学朋友圈看到这则消息的，一开始还以为是恶搞，没想到是真的。”上学期不幸以2分之差挂掉英语的大二学生赵天说，他已经提交了相关证明，报名申领。另一位在重庆师范大学大学城校区就读的学生则表示，虽然身边同学无人前去报名，但大家最近几天都在讨论此事，感觉老板已经达到了广告效果。

我曾经也是痛苦的“学渣”

记者找到了该火锅店老板李江，他今年35岁，毕业已经10年，如今有10家餐饮店。为什么会想出设立“学渣不挂科奖学金”？李江告诉记者：“设立学渣奖学金的初衷很简单，就是想让‘学渣’能够看到希望和被更多人认可，因为我曾经也是‘学渣’。由于挂科严重，大学毕业时没拿到学位证，结果找工作到处碰壁。无奈下和几名同样找不到工作的‘学渣’同学创立了这家火锅店。”

李江说起挂科这件事，对他们其实打击都挺大，而人生没有后悔路。“挂科后人生选择会少很多，我希望学弟学妹们不要重蹈我的覆辙。在我们看来，成绩好坏不是最重要的，关键是你没有放弃努力，这一点很重要。”李江表示，学生时代，自己最大的梦想就是能拿一次奖学金，当年自己做不到。而今，却可以帮其他“学渣”实现，这对于自己也是另一种圆梦。

他是最励志的“学渣”

让人意外的是，对于李江的举动，很多网友表达了自己的看法。

网友“会飞的卡卡”调侃道：“重庆大学生太幸福了，这样的土豪老板请给我来一打。”网友“星星满天飞”则说：“‘学渣’的努力也该被看到，老板的三观很正！”还有网友点赞说：“‘学渣’想入职场被拒后被逼走上创业路，如今创业成功反哺学渣学弟学妹，他算是最励志的‘学渣’了！”

虽然网上也有一些人质疑该店炒作，但有网友表示：“就算是炒作，只要是真能为努力的‘学渣’发奖学金，我也要为这样的营销点赞。”

天空中有多少颗星星，有人帮你数清了

小时候我们都唱过一首儿歌，“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星”，那天空中到底有多少颗星星呢？

这其实是一个非常庞大的数字，宇宙中至少存在1000亿个星系，就拿我们最熟悉的银河系来说，恒星就有数千亿颗。所以宇宙中的星球数大到难以统计。

作为地球的一员，我们仰望星空能看到多少颗星星呢，这个数量就好统计多了，据天文学家，人类肉眼能看到的星星大约是7000颗。考虑到地球是圆的，我们最多只能看到一半的天空，理论上说不用望远镜我们就能在天上看到3500颗星星。

这些星星中，99%都是恒星，天文学家还给星星的亮度进行了划分，最亮的星星是一等星，暗一点的是二等星，以此类推，我们肉眼可见的最暗的星星为六等星，大约有4840颗。这7000颗恒星大部分都位于距离地球1000光年的银河系内。

太阳系中，除了太阳和月亮，金星是最亮的一颗星，它的亮度甚至比最亮的恒星天狼星还要亮15倍。

这是因为金星离太阳很近，可以反射强烈的太阳光线。可是理论上是这样，我们在现实中的夜空中却很难看到金星的身影，只有在黎明或傍晚才有可能在太阳附近看到金星。

其实这与金星的位置有关，金星位于太阳和地球之间，金星绕太阳旋转的轨道在地球轨道内侧，只有金星出现在地球与太阳之间的夹角内，才能被我们看到，可这时也正逢白天，天空被太阳照的明亮，我们自然看不清金星的身影。

我们能看到最远的星星，是距离地球4万光年外的HD61227，不过这颗恒星距离我们实在太远，亮度也很暗，只有在特别好的天气情况下才能看到，此刻你看到的星星可是它4万年前的样子。

怎么样，你是不是开始佩服自己的视力了，竟然还能看到那么远的地方。其实这还不是我们肉眼能看到的最远距离，我们能看到的最远的远方距离我们295万光年，只不过那不是一颗恒星，而是银河系之外的三角座星系，它比仙女座还要远。

这时可能会有人说不可能，你说夜晚我能看到3500颗星星，可是我看过，天上的星星根本没有这么多。其实，不是星星变少了，而是它们被一些东西挡住了。

随着社会的发展和环境的污染，大部分的星星已经被淹没在城市的灯光和被污染的大气中，我们很难再看到晴朗的夜空和璀璨的繁星，我们也不能再像小时候那样，躺在院子的躺椅上自在的欣赏满天星斗。

不过现在行动也为时不晚，今晚就抽出点时间看看星星吧，数一数你生活的城市里能看到多少颗星星呢。