方伟,女,1965年生,中共党员,研究员,现就职于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学研究一部,主要从事空间光学工程研究,是我国空间光辐射绝对测量航天产品研究领域的学术带头人。现任中国照明学会第四、第五和第六届计量测试专业委员会委员。作为课题负责人主持“风云三号”卫星(01批)A、B星和(02批)C星太阳辐射监测仪研制项目,设备指标达到国际先进水平,填补了我国在空间太阳辐射监测领域的空白。方伟主持国家自然科学基金项目3项;发表文章80篇,其中SCI 9篇,EI 32篇,合著论著1部;申请专利38项,授权12项;指导硕士研究生11名,博士研究生7名,博士后1名。2009年荣获赵九章优秀中青年科学奖;2010年获吉林省科技进步一等奖(排名第1);2012年获吉林省五一劳动奖章;2012年获评吉林省拔尖创新人才;2014年12月获评吉林省高级专家。
一、致力于绝对辐射测量仪器研究
参加工作27年来,方伟始终从事光辐射计量工作,致力于地面及航天高精度绝对辐射测量仪器的研制工作,在绝对辐射测量新技术、新应用、新辐射定标理念等方面进行了广泛深入的探索。经过多年攻关,研制出了具有我国自主知识产权的太阳辐照绝对辐射计(以下称“SIAR”),并三次带队携SIAR赴瑞士参加国际比对,比对结果表明SIAR是世界上性能最好的几台仪器之一,达到国际先进水平,填补了国内空白,得到了国际同行的认可和高度赞誉。应世界辐射中心要求,课题组为太阳辐射测量仪器的世界标准组提供了备选仪器。
二、科研成果在航天领域成功应用
以太阳辐照绝对辐射计SIAR的成功研制为技术基础,方伟带领团队研制成功了采用扫描测量的“风云三号”A星太阳辐射监测仪、“风云三号”B星太阳辐射监测仪,并成功应用在我国“风云三号”气象卫星上,成为我国目前在轨监测太阳辐射值的主要设备。2010年11月至今,“风云三号”B星太阳辐射监测仪生成遥感数据包近10万个,仪器设计和数据取得了国际认同,在领域重要期刊Solar Physics上发表论文两篇(2014 IF:3.809)。
为了进一步提高我国气象预报的精确度,方伟研制了采用精确太阳跟踪系统和精密温控的“风云三号”C星太阳辐射监测仪。2013年9月“风云三号”C星发射成功至今,“风云三号”C星太阳辐射监测仪累计生成遥感数据包近3万个,在国际上率先实现了最先进的跟踪太阳测量模式,与国外卫星仪器数据高度一致,彻底解决了入射太阳光角度引入的复杂数据校正问题。目前,“风云三号”系列卫星太阳辐射监测仪已经进行了重叠、不间断连续六年测量,与国外同期卫星测量数据在0.1%以内符合良好,在轨测试评价结论为“圆满成功”。同时,“风云三号”C星太阳辐射监测仪与“风云三号”B星太阳辐射监测仪实现了双机在轨组网运行,太阳测量数据质量达到了国际同类仪器的先进水平,获得了各方的广泛关注。
三、开辟国际科技合作新篇章
基于“风云三号”系列卫星任务的取得的巨大成功,瑞士世界辐射中心、比利时皇家气候研究所与方伟课题组签署了长期合作研究协议,三方将在空间仪器研制、仪器标定、人才交流等方面开展深入合作。方伟还前瞻性地提出了联合太阳辐射监测仪计划,由中国、瑞士和比利时三方仪器研制队伍参与,三个国家的研制队伍将共同进行仪器定标和数据处理,创造常温辐射计测量太阳总辐照度精度的新记录。目前,方伟主持的国家自然科学基金课题“新型超高精度绝对辐射测量技术研究”,研究出了采用一体成型锥腔技术和双锥腔互补偿技术的新型绝对辐射计,为未来国际合作 “KuaFu-1”卫星的载荷研制打下坚实理论与技术基础;她主持的国家自然科学基金课题“航天光谱仪新理念高精度在轨绝对辐射定标方法研究”,研制出了采用MEMOS工艺热电探测器,相对于传统绝对辐射计响应度提高3个数量级,时间常数缩短到原来的1/30,可作为太阳光谱辐照度测量标准探测器。上述领域前沿的技术攻关,为进一步开拓国际合作领域、提高人类在航天辐射测量方面的水平奠定了重要的技术基础。
四、在相关遥感领域再立新功
近年来,方伟瞄准国际科技发展前沿,立足需求,开辟了星载光学遥感器绝对辐射定标方法研究领域。正在主持研制的国家自然科学基金课题“空间遥感绝对辐射定标基准辐射计”,将解决传统的在轨定标基准源稳定性差、精度低等缺点,为未来航天遥感仪器的超高精度绝对辐射定标提供基准。围绕将航天光谱仪绝对定标精度提高一个数量级的目标,她提出了建立天基光谱辐射基准传递链方案。“可溯源至国际基本单位(SI)的高精度天基太阳光谱辐射基准研制”获得863项目的资助,以空间低温辐射计为核心,以太阳为光源,通过光纤单色仪和与其关联的传递链路,构建可直接溯源至国际基本单位的在轨辐射基准系统,解决天基太阳光谱辐射基准的建立关键技术、突破低温辐射计向太阳光谱的传递技术难题。“天基太阳光谱绝对测量辐射基准建立及向它星传递链路研究”已获得国家自然基金面上项目支持,为未来空间任务及专业的定标任务提供技术基础。
方伟提出的太阳辐射测量仪器SIM已经列入“夸父”卫星的有效载荷,计划与瑞士PMOD/WRC的DOR同星、同时对日监测。参加“风云系列”气象卫星论证,“风三03批”卫星,太阳辐射监测仪II型改进型列为F星的有效载荷,中比瑞三国联合太阳辐射监测仪列为E星的有效载荷。在“空间站二期”项目论证中,提出的“新型高精度太阳总辐照度和光谱定量测量系统”,已经通过专家评估审查,成为空间地球科学及应用领域的应用项目。针对“新一代气象卫星”提出了三个国际领先的建议载荷“绝对定标的太阳光谱辐照度监测仪”、“地月基准光谱仪”和适用于定标星的“中国空间辐射基准系统”。
五、让航天产品“落地生根”
在开展航天产品研制的同时,方伟开展了地面辐射测量系列产品开发工作,旨在将航天技术“落地生根”。该辐射测量技术还用于地面气象辐射测量系列辐射表,提供给古巴作为其国家辐射标准,为中国气象局大气探测中心生产了太阳辐射系列跟踪转台,为国家计量院、511所等单位提供辐射基准仪器,为辐射测量设备的产业化积累技术基础,开辟更加广阔的发展空间。