董瑶海 钻研气象三十余载只为不再有“不测风云”

董瑶海检查风云四号B星状态。受访者供图

走在路上，董瑶海可能比任何人都更在乎“今天天气怎么样”这件事，对湿度、温度也比别人更敏感。研究了近35年的气象卫星，他现在的期望是，让每次卫星反馈回来的信息更准确，也更及时。

9月13日，记者在上海见到董瑶海时，他穿着POLO衫，背着双肩包，充满活力。在周围同事的眼里，“董总”平时生活里很随意，但一工作起来就很较真。

今年6月3日，由董瑶海团队参与研制的我国第二代静止轨道气象卫星的首颗业务卫星——风云四号B星在西昌卫星发射中心成功发射。该星发射后将与目前在轨的风云四号A星共同实现双星组网业务运行。

编写卫星测试程序的“小编”

董瑶海进入位于上海的中国航天科技集团八院509所（以下简称航天八院509所），是因为“就近分配”。在此之前，他对“航天”这个词没什么概念。

16岁那年，他离开家乡，从宁波来到哈尔滨，在哈尔滨工业大学就读光学仪器专业。

1986年，20岁的董瑶海毕业后成为航天八院509所的一员。作为该所重新招生的第一届“新兵”，在吸纳进来的几百人里，大部分人员都没有固定的岗位。因为喜欢计算机，他选择性地挑了一些程序来编，也做了一些设备的硬件制造，但与卫星没有直接接触。

20世纪60年代初，中国就已经对气象卫星和大气遥感的相关问题进行了初步探索。到20世纪末，我国气象卫星技术的水平有了很大程度的提高，但和欧美发达国家相比还存在不小的差距。

董瑶海回忆，当时气象卫星的发射周期比较长，通常8到10年才发射一颗。研发的气象卫星有两种，一种是极轨卫星，轨道高度约为800公里至900公里，另外一种是静止卫星，通常指的是太阳同步轨道卫星，轨道高度为36000公里左右。“这两种气象卫星是由两个总设计师负责的，一个是孟执中，一个是魏锺铨，我当时被分到了低轨气象卫星组。”

从事卫星地面遥测数据处理编程，整天坐在计算机前运行各种数据，董瑶海笑称自己是个“小编”。

在所里，前辈们用的卫星测试细则都是文字描述的，用起来繁琐，又费工夫，董瑶海便利用特长，编了套程序，让文字描述的方式变成了表格化。“就是我发出一条指令，后面卫星就会有个与之匹配的反应，我们管这个叫‘遥测反应’，当时还受到了‘两弹一星’功勋人物、五大系统大总师任新民的赞扬。”

从那时起，董瑶海开始对卫星产生了浓厚的兴致，逐渐参与到研发卫星的队伍里。后来，董瑶海觉得当时用Basic编的卫星测试程序又慢又不好使，一琢磨，又“偷偷”编了一套。让他惊喜的是，在试运行期间，自己编的这套程序应用效果很好，慢慢被研究所引用。

挽救失控的风云一号B星

刚被分到低轨气象卫星组，董瑶海就跟着孟执中院士一起，参与研制风云一号A星。

1988年9月7日，风云一号A星搭乘长征四号火箭发射。这是中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星，也是我国第一颗传输型极轨遥感卫星，标志着中国跻身世界少数几个有能力自己研制、发射和运行气象卫星国家的行列。

入轨运行不久，由于遭遇强烈的太阳活动，卫星发生太阳单粒子翻转事件，沿滚动轴方向严重偏转，卫星姿态失控，导致整星失效，此时卫星仅工作了39天。两年后，风云一号B星发射升空，该卫星与美国第三代极轨气象卫星相当，接近业务应用水平。

与A星相比，B星采取了防污染设计和防污染技术措施，卫星可见光通道图像质量良好，信噪比高于设计要求，其发回的可见光云图质量比第一颗气象卫星清晰，提高了我国天气预报的时效性、准确性以及监测灾害性天气的能力。但卫星正常运行165天后，由于星载计算机突发故障造成姿态失控。

“我记得很清楚，那是大年三十的晚上，风云一号B星失控了，当时我们的研制人员跟航天五院的专家们一起实施抢救恢复工作。我那时候还是个初学者，并不觉得自己在这次故障处理中发挥了很大的作用。”董瑶海说，自己当时只是负责动力仿真，就是把失控后的卫星怎么转的、指向哪里给仿真出来。而整个指挥是由孟执中总设计师在做调度。

那时候任新民是风云一号气象卫星航天工程的大总师，风云一号B星失控后，任新民匆忙赶到测控中心，观察卫星入轨运行情况。“任老总坐在一个很破旧的沙发上，我们一排人站在旁边，他特别严肃，让我们一定要排除故障。”

当时，动力学泰斗杨嘉墀也在现场。杨嘉墀要来相关问题的参数，仅用了10分钟，就写满了两页纸的推导公式。董瑶海想“抢”走这两页纸回去学习，不料被另一个同事抢先一步，像捧到珍宝一样揣到兜里去了。

历经七十多天的奋战，风云一号B星的故障被排除。虽然自认为在风云一号B星的抢救工作中所做贡献并不大，但董瑶海沉着冷静、迎难而上的韧劲都被孟执中看在眼里。

从被外国教授嫌弃到如今走在前列

在参与卫星研发的过程中，董瑶海曾被外国教授的一句话刺痛神经。风云一号A星发射后，所里一些师从美国教授的中国学生，兴奋地将还“热乎”的图给美国教授看，却得到了不屑一顾的评价——“你这就是黑白图”，意思就是“你这个是不准确的，我不能用”。

董瑶海告诉记者，气象卫星要准确地测出大气的温度和湿度，但当时我国的气象卫星技术整体不高，对空间环境、卫星的寿命和要求都不是很了解，后来出现的问题也是由此导致。

处在核心技术竞争的国际环境下，只有摸着石头过河，进行自我研制和探索。“当时很多东西不是靠计算，而是靠调试出来的，外面的人怕你把技术偷学了去，那我们只有自己摸索。”

2000年以前，气象卫星研制人员面临的主要问题是如何保证卫星稳定可靠地运行。此外，还面临着对核心技术掌握不够的难题，比如传感器的制造，对一些需要一直转、不能停的相关活动部件的规律还缺乏了解。

2000年之后，气象卫星开始承担灾害监测、环境遥感、地球环境综合探测等方面的更高要求。

2008年5月27日，风云三号A星在太原卫星发射中心由长征四号丙运载火箭发射成功，作为我国新一代风云极轨气象卫星的首发试验试用卫星，风云三号A星装载11种先进探测仪器，具有有效载荷多、运动部件多的特点，且大部分仪器属于首次上星，仪器的定量探测性能要求高、技术复杂、研制难度大，整星研制水平与国际同类气象卫星相当。

在执行风云三号航天工程任务的过程中，董瑶海的身份转变成了总设计师。这时的董瑶海在带团队方面已有些经验，第一步就开始招兵买马，把领域里最厉害的人才拉进队伍。为了扩充知识面，他也会拉着一帮人相互学习，一同解决难题。

在团队的共同努力下，2008年11月，风云三号A星正式投入业务试运行，标志着我国极轨气象卫星成功实现从风云一号到风云三号的技术升级换代，实现了我国气象卫星从单一遥感成像到地球环境综合探测、从光学遥感到微波遥感、从公里级分辨率到百米级分辨率、从国内接收到极地接收的四大技术突破。

截至目前，风云三号共发射了5颗卫星。今年7月，风云三号E星作为我国自主研制的第二代极轨气象卫星，也是全球首颗民用晨昏轨道气象卫星，搭载火箭发射成功。而此次在轨的E星与三号C星、D星的组网运行，让我国成为了唯一同时拥有上午、下午、晨昏三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。

做卫星要有用要能解决问题

2009年，董瑶海投身风云四号气象卫星的工程建设，并担任总设计师。风云四号气象卫星是我国第二代静止气象卫星，也是我国第一颗高轨三轴稳定的定量遥感卫星，充分考虑海洋、农业、林业、水利以及环境、空间科学等领域的需求，以实现综合利用。

董瑶海告诉记者，风云四号气象卫星计划发展光学和微波两种类型的卫星，所以在研制时面临着不少技术难题。受制于国外技术打压，为了攻克一个精度达到1角秒的扫描控制仪器，他费尽周折找到一个掌握类似技术的民企老工程师，邀请他加入自己的团队，前后花了近五年时间，才顺利攻关。

2016年12月，风云四号顺利升空。董瑶海团队成功突破了高精度图像定位与配准、微振动测量与抑制等20余项关键技术，填补了多项国内技术空白，使我国静止轨道定量遥感卫星达到世界先进水平。

“高轨也好，低轨也好，风云三号也好，风云四号也好，我们现在完全可以跟美国、欧洲同台竞技。”董瑶海自信地说，客观来讲，我国的气象卫星在某些方面确实已经超过了发达国家。

董瑶海觉得，做工程研究，追求的第一目标应该是造出来的卫星要有用、要能解决问题，把台风、火灾、暴雨报得更精准，而不是简单地去比拼性能。

董瑶海听母亲讲，上世纪50年代，有一次台风在宁波登陆，但没人知道台风会在哪里登陆，最终台风到了象山，造成很大的人员伤亡和经济损失。“现在不一样了，上次台风‘烟花’来，我们的风云三号、风云四号组成的系列卫星发挥了巨大作用，预报得非常精准。”董瑶海说。

董瑶海介绍，自2018年后，风云系列卫星的预报基本上没有出现误差。

目前，全世界气象卫星的资源是公开的，所有国家都可以使用。但中国自主研制的风云系列卫星，仍是我国在气象数据提供上最稳定可靠的来源之一。

董瑶海

风云四号气象卫星总设计师，曾任风云三号气象卫星总设计师。参与见证了中国第一代极轨气象卫星风云一号的研制和发展。数十年来，董瑶海积极探索气象卫星研制规律，领衔研制的新一代静止轨道气象卫星风云四号，首次在一颗星上同时具备成像观测和大气垂直探测的能力，实现欧美国家双星的功能，推动我国气象卫星由跟跑并跑到并跑领跑的转变。

如今，风云三号极轨卫星和风云四号静止卫星在轨运行，相互配合，各担使命，成为中国获取气象数据最稳定可靠的来源之一。

传承

卫星，代表着国防实力，气象卫星，更是关系着民生福祉。初入行的时候，我是个年轻人，跟前辈们学习一心钻研的做事态度。现在，我对自己、团队和学生一直在讲，要在心怀荣誉感的同时，做好吃苦的准备，可能5年、10年都没有成绩出来，要坚持。气象卫星不是为了做而做，气象卫星要有用，去解决问题。时刻带着问题意识去工作、科研，这也是创新和制定目标的焦点，想想未来我们还需要解决什么问题？

匠人心声

1新京报：你在取得成就的过程中，是如何呈现匠心精神的？

董瑶海：落实到具体工作上，就是从来不放过任何一个在地面上出现的错误，我们叫“不带错误上天，不带问题上天，不带疑问上天”。卫星跟地面设备不一样，发射上天了就不能再修了，带着问题上天我们会非常痛苦，明明知道这问题在地面出现过了，怎么没解决？

2新京报：什么时候是你认为最艰难的时候？能够坚持下去的原因是什么？

董瑶海：说实话，经历最艰难时刻的不是我们这一代，而是从零开始研制风云一号、风云二号那个年代，那时处于摸索阶段，对很多问题都不太清楚。最艰难的时刻，前辈们已经带着我们跨过去了。

3新京报：你希望未来还取得怎样的成就，对于未来有怎样的期待？

董瑶海：未来我们还需要研制很多新的东西。比如我们提出要研制一颗高轨的微波探测卫星，可以穿透云雨，看清楚台风眼中间在发生什么。未来对台风预报的精确度还要进一步提高，对暴雨范围和雨量的预报水平也要提升。另外就是对火灾的预报，非人为火灾的发生，一定是基于干旱、高温或者特殊的地理条件，那就可以预报。

4新京报：你感觉你获得的最大的快乐是什么？

董瑶海：卫星发射成功，一切性能都很好，拿了很多奖，我当然很快乐。但最大的快乐还是这颗卫星又精确地预报了一次台风、发现了一场火灾、发现了一次局部的暴雨。卫星帮助国家减少了人民生命财产损失，这带给我的快乐可能比第一个更快乐。

A特10-11版采写/新京报见习记者张建林记者冯雅君

A特10-11版摄影（除署名外）/新京报记者张春昱张臣

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