“北極”-M1氣象衛(wèi)星。

極軌氣象衛(wèi)星青黃不接

氣象衛(wèi)星提供的天氣情況，對(duì)于軍事作戰(zhàn)的保障具有不可替代的作用，比如成像偵察衛(wèi)星的偵察能力就和天氣息息相關(guān)，云霧等不良天氣會(huì)嚴(yán)重影響成像效果。蘇聯(lián)和俄羅斯時(shí)期先后發(fā)展了四代“流星”系列氣象衛(wèi)星，目前俄羅斯使用的是最新的“流星”-M極地軌道氣象衛(wèi)星。

蘇聯(lián)時(shí)代雖然發(fā)射了大批“流星”系列極地軌道氣象衛(wèi)星，但“流星”-1到“流星”-3氣象衛(wèi)星都是極地軌道，而不是太陽同步軌道，只能提供低分辨率的模擬云圖資料。俄羅斯時(shí)代研制了改進(jìn)型“流星”-3M衛(wèi)星，它使用軌道傾角99.6度的太陽同步軌道，衛(wèi)星載荷性能有了不小的提高，發(fā)布的數(shù)據(jù)格式也和美國NOAA氣象衛(wèi)星的高分辨率云圖兼容。俄羅斯原計(jì)劃采購4顆“流星”-3M衛(wèi)星，組成完整的極地軌道氣象衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，但由于財(cái)政困難最后只購買了一顆，2001年12月第一顆也是唯一一顆“流星”星-3M衛(wèi)星發(fā)射升空，這可以說是俄羅斯氣象衛(wèi)星青黃不接的一個(gè)縮影。

隨著經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)，俄羅斯機(jī)電科學(xué)研究所又研制了新一代氣象衛(wèi)星“流星”-M系統(tǒng)，“流星”-M衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量約2.9噸其中載荷質(zhì)量就有約1.25噸，它裝有MSU-MR掃描輻射儀，KMSS可見光掃描成像儀，微波成像儀以及X波段側(cè)視雷達(dá)等多種探測(cè)載荷，運(yùn)行在軌道傾角98.8度軌道高度820千米的太陽同步軌道上。

“流星”-M系列是一種極軌氣象衛(wèi)星。

目前已經(jīng)有多顆“流星”-M系列衛(wèi)星發(fā)射升空，但由于多種原因“流星”-M系統(tǒng)仍然處境艱難：2009年9月17日第一顆“流星”-M衛(wèi)星發(fā)射升空，2014年底衛(wèi)星氣象觀測(cè)主載荷失效。2014年7月8日，第二顆“流星”-M氣象衛(wèi)星發(fā)射升空，它的設(shè)計(jì)壽命也是5年。2017年由于火箭故障“流星”-M N2-1衛(wèi)星發(fā)射失敗。常言道：福無雙至，禍不單行，2019年7月5日“流星”-M N2-2衛(wèi)星發(fā)射成功，但同年12月這顆衛(wèi)星的圖像下行中止，俄羅斯航天局后來證實(shí)發(fā)生了微流星體撞擊，衛(wèi)星熱控受損無法繼續(xù)使用。俄羅斯原定2020年和2021年分別發(fā)射“流星”-M N2-3和N2-4衛(wèi)星，但“流星”-M N2-3衛(wèi)星并未按時(shí)發(fā)射，現(xiàn)在俄羅斯在極地軌道上只有一顆超期服役的“流星”-M N2氣象衛(wèi)星，氣象觀測(cè)能力隨時(shí)可能中段。

俄羅斯計(jì)劃中的“流星”-M系列衛(wèi)星家族還包括“流星”-M N3衛(wèi)星，它裝有X波段相控陣多模雷達(dá)，主要用于海洋監(jiān)測(cè)兼做氣象觀測(cè)，但發(fā)射已經(jīng)推遲了多年，目前發(fā)射日期扔不確定。俄羅斯還在研制下一代氣象衛(wèi)星“流星”-MP系統(tǒng)，下一代氣象衛(wèi)星包括“流星”-MP N1和N2兩種氣象衛(wèi)星，以及一顆海洋衛(wèi)星“流星”-MP N3，然而現(xiàn)有“流星”-M衛(wèi)星都沒能及時(shí)發(fā)射，新一代“流星”-MP衛(wèi)星的研制也不斷延期。毫不夸張地說，俄羅斯極地軌道氣象衛(wèi)星目前嚴(yán)重青黃不接，低軌道氣象觀測(cè)能力對(duì)比中美歐大幅度落后，這對(duì)保障俄羅斯軍隊(duì)的作戰(zhàn)能力是十分不利的。

“流星”-M系列氣象衛(wèi)星發(fā)展并不順。

面向北極的“北極”衛(wèi)星

靜止軌道氣象衛(wèi)星具有覆蓋范圍大，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)性連續(xù)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，美國1975年開始發(fā)射靜止軌道氣象衛(wèi)星GOES系列，是靜止軌道氣象衛(wèi)星的標(biāo)桿，而蘇聯(lián)由于工業(yè)水平的不足，靜止軌道氣象衛(wèi)星遲遲未能投入使用。蘇聯(lián)時(shí)代研制的靜止軌道氣象衛(wèi)星GOMS-N1衛(wèi)星投入到解體都沒有發(fā)射成功，該衛(wèi)星直到俄羅斯時(shí)代才發(fā)射成功（1994年11月），而且發(fā)射后成像儀故障并沒能獲得可見光圖像，實(shí)際上相當(dāng)于任務(wù)失敗。

俄羅斯并沒有放棄這一領(lǐng)域，拉沃契金設(shè)計(jì)局研制了新一代氣象衛(wèi)星“電子”-L（Elektro-L）系列，第一顆衛(wèi)星于2011年1月發(fā)射成功，這是俄羅斯第一顆在靜止軌道上正常工作的氣象衛(wèi)星?！半娮印?L衛(wèi)星重量約1.62噸，采用三軸穩(wěn)定控制方式，設(shè)計(jì)壽命10年，衛(wèi)星載荷重量435千克，主要?dú)庀筝d荷是MSU-GS型10通道成像儀?！半娮印?L衛(wèi)星的成像儀總體性能和歐洲第二代氣象衛(wèi)星的自旋可見光紅外成像儀相近，它每30分鐘獲取一張照片，特殊情況下可以縮短到10分鐘，成像儀的3個(gè)可見光通道分辨率為1千米，7個(gè)紅外通道分辨率為4千米?！半娮印?L衛(wèi)星使用X波段數(shù)傳對(duì)地通信，數(shù)據(jù)傳輸速率為2.56-15.36 Mbits/s。

相比于命運(yùn)多舛的“流星”-M系列極地軌道氣象衛(wèi)星，“電子”-L靜止軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)相當(dāng)順利。2011年“電子”-L N1衛(wèi)星發(fā)射并投入使用，2015年12月第二顆衛(wèi)星“電子”-L N2又發(fā)射成功，2019年12月俄羅斯成功發(fā)射了“電子”-L N3衛(wèi)星，組成了覆蓋全球的靜止軌道氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

俄羅斯國土地處高緯度地區(qū)，傳統(tǒng)的靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測(cè)效果并不是太好，尤其是北極地區(qū)日益成為經(jīng)濟(jì)和軍事上的熱點(diǎn)，為了滿足對(duì)俄羅斯政府尤其是軍方對(duì)高緯度尤其是極區(qū)氣象觀測(cè)的需求，俄羅斯正在研制代號(hào)為“北極”（Arctica）大橢圓軌道氣象衛(wèi)星系統(tǒng)，“北極”衛(wèi)星部署在近地點(diǎn)1000千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)39000千米的閃電型大橢圓軌道上，軌道周期12小時(shí)軌道傾角63度，兩顆北極衛(wèi)星可以保證對(duì)高緯度地區(qū)的不間斷氣象監(jiān)視。

測(cè)試中的“北極”-M1氣象衛(wèi)星。

“北極”氣象衛(wèi)星系統(tǒng)分為“北極”-M、“北極”-MS1和“北極”-MS2衛(wèi)星三個(gè)部分，其中“北極”-M實(shí)際上就是“電子”-L衛(wèi)星的改進(jìn)型，兩種衛(wèi)星的平臺(tái)和載荷都基本相同，“北極”-M衛(wèi)星增加了應(yīng)急通信載荷，另外就是衛(wèi)星位于靜止軌道還是閃電軌道的差異。俄羅斯原計(jì)劃發(fā)射兩顆“北極”－M氣象衛(wèi)星，然而首次發(fā)射一直從2013年一路推遲到2020年，后來又推遲到2021年?！氨睒O”-MS衛(wèi)星載荷變化比較大，在“電子”-L衛(wèi)星的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加了移動(dòng)通信和導(dǎo)航增強(qiáng)能力。