2017年9月的一天微信启动画面突然“变脸”那张标志性的地球照片从美国航天员拍摄的图片换成了我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”的成像图地球从未如此清晰“风云四号”堪称科技领域的杰作它搭载了多项世界级的先进载荷其中全球首台干涉式大气垂直探测仪如同一颗璀璨的“明珠”它在红外波段拥有1600多条探测通道犹如一台“超级CT”把大气切成上千层测出每一层的温度、湿度等数值让精细预测灾害性天气成为可能这一载荷的研制团队来自中国科学院上海技术物理研究所（简称上海技物所）这支擅长空间红外遥感的“国家队”历时十五载完成了一场后来者居上的技术赛跑大气是一个复杂而多维的存在它的真实结构和变化需要三维观测才能全面揭示可就在2016年中国成功发射“风云四号”之前全球范围内气象卫星搭载的光学遥感仪器所捕获的大气成像图普遍都是二维视角▲“风云四号”干涉式大气垂直探测仪典型温度通道加密观测。早在20世纪80年代末美国就开始布局研制探测大气三维结构的高光谱红外干涉仪并成功进行了样机试验美国地球静止轨道气象卫星（GOES）曾雄心勃勃地规划要在21世纪前10年将其送入太空然而历史发展的轨迹总是出人意料1995年一场气象卫星研讨会上中国科学院院士、上海技物所研究员匡定波等人敏锐地提出要将干涉式大气垂直探测仪作为“风云四号”的主载荷之一这一极具远见的建议为中国气象卫星遥感技术的跨代发展指明了方向2001年10月上海技物所会议室里正在进行一场重要的面试来自香港科技大学的华建文吸引了在场所有人就凭他横跨光机电热四大专业的学术背景匡定波当即表示“我看华建文就适合做干涉仪”干涉式大气垂直探测仪的关键技术攻关极其复杂其中的干涉仪作为大气垂直探测仪的精髓自20世纪70年代后期被引入国内始终未能取得国产化突破华建文毫不犹豫接下这块难啃的“硬骨头”▲干涉式大气垂直探测仪核心——低温红外干涉仪。干涉仪是通过光学系统对光信号进行干涉干涉图像经过傅里叶变换形成光谱图再经过气象学大气遥感反演得到大气温度、湿度的三维结构它的主要功能模块非常复杂而动镜是干涉仪的“心脏”在不断摸索中华建文攻克了两大难关第一大难关是运动机构精度的极致要求对于亚微米量级的精度控制所有关键器件都需要纯手工打磨在华建文眼里干涉仪无异于一件极致的工艺品第二大难关是精密仪器如何承受卫星发射的振动冲击实验为了满足试验要求他为动镜驱动机构独创了一套锁定装置▲红外干涉仪技术研发平台研制团队（左二：华建文）。2006年底国内首台干涉式大气垂直探测仪原理样机研制成功但作为干涉仪的核心部件之一也是西方对我国禁运的一项“卡脖子”技术分束器的自主研制迟迟无法突破分束器的关键技术难点在于光学薄膜镀膜材料和基底吸收对均衡分光的影响应力对分束器面型的影响双区域集成镀膜工艺……当一系列难题抛向于天燕时她还只是一名在读博士生当于天燕和团队一次又一次陷入困境举步维艰时是研究所包容失败的文化氛围给了他们稳定人心的力量2008年核心技术攻关终于迈过了一道又一道坎正当预研正式验收时这一载荷的上星计划波澜乍起美国由于技术和经费原因搁置了该仪器的研发项目欧洲也大幅调整了计划“风云四号”成为了国际上绝无仅有的同步搭载扫描成像仪和干涉式大气垂直探测仪的卫星在工程立项论证中支持这一载荷“暂缓上天”的声音不绝于耳然而匡定波和中国工程院院士、国家卫星气象中心主任许健民却坚持认为“创新型仪器必须万无一失才能上天的想法不可取”华建文也表示“当别人放弃时，我们坚持做成功了，就领先世界”2010年干涉式大气垂直探测仪终于拿到工程阶段的“通行证”要把实验室仪器变成可以上天的仪器中间的跨越是巨大的它不仅面临更多的资源约束还要经受完全不同的力学冲击和温度考验2016年12月11日“风云四号”A星成功发射自此它守护在3.6万公里高空的地球静止轨道当台风、沙尘暴、特大暴雨、暴雪等灾害性天气登场时都经受住了重重考验▲“风云四号”B星干涉式大气垂直探测仪出厂时合影。本文图片均为上海技物所提供。在被问及团队如何在备受争议的情形下坚持科研上海技物所所长干涉式大气垂直探测仪主任设计师丁雷坦然答道科研人员心里只有国家任务是听不见“噪声”的不管有没有条件、有没有支持都要完成任务这是我们义不容辞的责任全文请见8月16日《中国科学报》将刊发的文章打造大气“超级CT”来源：中国科学报责任编辑：刘映含