Der in unbetanktem Zustand 2250kg schwere Satellit des Nationalen Zentrums für Satellitenmeteorologie wurde von der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie hergestellt, inklusive Treibstoff betrug seine Startmasse 2,7t. Das auf dem Satellitenbus SAST-3000 der Firma basierende, quaderförmige Gehäuse besitzt einen einzelnen, aus vier Modulen bestehenden Solarzellenflügel.
Für die Zeiten, in denen sich der Satellit im Erdschatten befindet, verfügt er über Akkumulatoren. Der dreiachsenstabilisierte Satellit kann mit einer Genauigkeit von 0,05° ausgerichtet werden, die einmal gewählte Ausrichtung bleibt mit einer Genauigkeit von 0,0005°/s stabil.
Telemetrie und Steuerung des Satelliten erfolgt über das S-Band, die Nutzlastdaten werden über das L-Band und das X-Band an Bodenstationen in Peking, Guangzhou, Ürümqi, Giyamusi und Kiruna gesendet. Die chinesischen Bodenstationen übermitteln die Daten über ein eigenes Glasfasernetzwerk an das Rechenzentrum am Hauptsitz des Nationalen Zentrums für Satellitenmeteorologie im Pekinger StadtbezirkHaidian, die Station in Kiruna per Funk.
Nutzlasten
Fengyun-3F besitzt zehn wissenschaftliche Instrumente. Zwei davon sind neu entwickelt, drei sind verbesserte Versionen von Geräten auf früheren Satelliten der Fengyun-3-Serie, und fünf sind identisch mit denjenigen auf früheren Satelliten:
Ozonbeobachtungsgerät Nadir (OMS-N, neu), ein Hyperspektral-Sensor mit 2048 Kanälen im Bereich von 250nm (ultraviolett) bis 497nm (türkis) mit einer spektralen Auflösung von 0,5nm und einer räumlichen Auflösung von rund 25km im mittleren Ultraviolett (250–300nm) sowie 7km im restlichen Spektrum, über eine Schwadbreite von 2900km. Das Gerät dient zur Dokumentation von Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Formaldehyd, Brommonoxid, Chlordioxid und Aerosolen in der Atmosphäre.
Ozonbeobachtungsgerät Rand (OMS-L, neu), ein Hyperspektral-Sensor mit 1000 Kanälen im Bereich von 290nm bis 500nm mit einer spektralen Auflösung von 0,6nm und einer räumlichen Auflösung von rund 5km über eine Schwadbreite von 100km. Das Gerät dient zur Dokumentation von Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und Aerosolen in der Stratosphäre.
Mikrowellen-Bildgeber II (MWRI-II, verbessert) zur Beobachtung von Niederschlägen. Das auf 22 Kanälen im Bereich zwischen 10GHz und 118GHz arbeitende Gerät besitzt eine Schwadbreite von 1400km und, abhängig von der Frequenz, eine räumliche Auflösung von 5–50km (je höher die Frequenz, desto feiner die Auflösung).
Erdabstrahlungsmesser II (ERM-II, verbessert) zur Messung der von der Erde reflektierten Sonneneinstrahlung sowie der von der Erde selbst ausgesandten Wärmestromdichte. Das Gerät arbeitet auf drei Kanälen im Ultraviolett bis Nahinfrarot (0,2–5µm) mit Stromdichten bis zu 280W/m2, im mittleren Infrarot (5–50µm) mit Stromdichten bis zu 120W/m2 und im gesamten Bereich von 0,2µm bis 100µm mit Stromdichten bis zu 400W/m2. Die Schwadbreite des Erdabstrahlungsmessers beträgt 2479km, die räumliche Auflösung etwa 30km. Die Empfindlichkeit des Geräts liegt bei 0,2–0,3W/m2.
Bildgeber mit mittlerer Auflösung III (MERSI-III, verbessert), das Hauptinstrument des Satelliten, mit 25 Kanälen im Bereich zwischen 0,47µm (blau) bis 12µm (mittleres Infrarot). Das Gerät besitzt eine Schwadbreite von 2800km; die räumliche Auflösung beträgt 250m am oberen und am unteren Rand des Spektrums sowie 1000m zwischen 1,38µm und 8,55µm.
Hyperspektraler Infrarotdetektor II (HIRAS-II), ein bereits bei Fengyun-3E eingesetztes Michelson-Interferometer zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, der Erstellung von Ozon-Höhenprofilen und der Messung der Säulendichte von Treibhausgasen. Das Gerät arbeitet auf insgesamt 3377 Kanälen in den Infrarot-Bändern 3,92–4,64µm, 5,71–8,26µm und 8,80–15,38µm. Seine Genauigkeit beträgt 5–7ppm, seine räumliche Auflösung 14km über eine Schwadbreite von 2000km.
Mikrowellen-Temperaturdetektor III (MWTS-III), ein ebenfalls bereits bei Fengyun-3E eingesetztes Gerät für Temperatur- und Wolkenmessungen. Der Detektor arbeitet auf 17 Kanälen im Frequenzbereich von 23,8GHz bis 57GHz. Er hat eine Schwadbreite von 2813km und eine räumliche Auflösung von 75km bei 23,8GHz, 65km bei 31,8GHz sowie 33km bei 50,3–57GHz. Es werden Temperaturen von 3K bis 340K (67 °C) mit einer Genauigkeit von 1K gemessen.
Mikrowellen-Luftfeuchtigkeitsdetektor II (MWHS-II), ein seit Fengyun-3C auf allen SSO-Satelliten der Reihe zur Beobachtung von konvektiven Systemen wie Taifunen und Gewittern eingesetztes Radiometer, das im Zusammenwirken mit den Daten des Temperaturdetektors der numerischen Wettervorhersage dient. Das Gerät besitzt 15 Kanäle im Bereich zwischen 89GHz und 190GHz, fünf davon zentriert bei 183,31GHz, einer Absorptionslinie von Wasserdampf, acht bei 118,75GHz, einer Absorptionslinie von Sauerstoff. Die Schwadbreite des Detektors beträgt 2600km, seine räumliche Auflösung 15km.
Radio-Okkultationsempfänger II (GNOS-II), ein bereits bei Fengyun-3E und Fengyun-3G eingesetztes Gerät zur Ermittlung von Wassergehalt und Temperatur der Atmosphäre über die Messung der Veränderung der Signale von GPS-, Galileo-, GLONASS- und Beidou-Navigationssatelliten, wenn sie von Fengyun-3F aus gesehen hinter der Erde aufgehen oder untergehen. Hierfür verfügt das Gerät über 40 Kanäle. Speziell die von Wasserflächen reflektierten Signale von Beidou3 können auch Auskunft über die Wellenhöhe geben, aus der sich die lokale Windgeschwindigkeit ableiten lässt.
Sonneneinstrahlungsmessgerät II (SIM-II), ein bereits bei Fengyun-3C und Fengyun-3E eingesetztes Radiometer mit drei Kanälen im Spektralbereich von 0,2µm (Ultraviolett) bis 20µm (mittleres Infrarot) und einem Messbereich von 0 bis 1450W/m2. Das Gerät führt alle 8 Minuten eine Messung durch. Sein Sichtfeld beträgt 2°, die Empfindlichkeit ist besser als 0,05W/m2.
Mission
Der Start von Fengyun-3F erfolgte am 3. August 2023 um 03:47 Uhr UTC mit einer Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 4C von Startrampe 94 des Kosmodroms Jiuquan.
22 Minuten nach dem Start wurde der Satellit in etwa 805km Höhe von der Oberstufe der Rakete abgetrennt. In den nachfolgenden Wochen bewegte er sich mit eigenem Antrieb in eine sonnensynchrone Umlaufbahn von gut 830km Höhe. Fengyun-3F überfliegt den Äquator immer gegen 10 Uhr Ortszeit von Norden nach Süden und soll den 2013 gestarteten Vorgängersatelliten Fengyun-3C 2024 auf dieser Bahn ersetzen.[veraltet]. Seit Juli 2024 ist er offiziell betriebsbereit.
Bei einer Umlaufzeit von 101,5 Minuten dauert es 5,5 Tage, bis der Satellit dieselbe Stelle wieder überfliegt. Die erwartete Lebensdauer von Fengyun-3F beträgt 8 Jahre und das Nationale Zentrum für Satellitenmeteorologie, der Betreiber des Satelliten, geht davon aus, dass sich der Zeitpunkt des absteigenden Knotens während dieser Zeit um nicht mehr als 20 Minuten verschiebt. Zusammen mit Fengyun-3E (absteigender Knoten um 05:30 Uhr) und Fengyun-3D (absteigender Knoten um 14 Uhr) ist damit eine durchgehende Wetterbeobachtung gewährleistet.
Volksrepublik China