连续飞行的8颗小卫星能否成为预测飓风中心风速的关键因素，能够探测飓风登陆时到底是什么级别？答案似乎是肯定的。

　　2016年，美国国家航空航天局（NASA）发射了飓风全球导航卫星系统（CYGNSS）。事实证明，来自CYGNSS新的数据与同时段“飓风猎人”采集的数据非常匹配。8颗小卫星运行时彼此之间的间隔仅为12分钟，它们收集的数据比在“飓风猎人”飞行期间收集的数据还要多。

　　如何“看”透雨云

　　天气预报模式在预测飓风或台风的未来路径方面进展明显，但在预测中心最大风速（科学家称之为强度）方面并没有改善。这是因为这些“热带巨人”的强度取决于风暴内在的力量。尽管许多卫星可以看到外部风，却无法看到飓风内部的密云和雨水。

　　CYGNSS首席调查员、密歇根大学安娜堡分校的克里斯多夫·鲁夫解释：“要预测强度，必须在暴风雨期间立即测量风速，除了驾驶飓风追踪飞机外，还没有一个方法可以完成测算工作。”

　　为了观察大气层，许多地球观测卫星发出的电磁信号波长仅为几分之一英寸长。对于这些短波信号，细雨、灰尘或任何其他颗粒是无法穿过的障碍。但因为波长比这些微小颗粒长，信号可以从粒子表面弹出，像一个台球撞击另一个球一样。通过读取这些分散的信号，研究人员可以分辨信号进入的云层和其他障碍物的位置。

　　也就是说，短波长可使科学家看到风暴。但是仍然无法“看透”它。

　　CYGNSS则利用GPS信号，它们的波长是7.5英寸（19厘米）长，远比大多数卫星仪器使用的短波长或任何雨滴要长。在这样的波长下，鲁夫说：“你可以直接穿过雨滴。”这使得CYGNSS系统能够“透视”飓风，测量海洋表面的风。

　　GPS卫星由美国空军负责操控，轨道比CYGNSS机队高得多。当GPS卫星飞过热带气旋上方时，它的信号会不受阻碍地通过暴风雨，并从海洋表面反弹。此时，CYGNSS可以拦截这些向上反射的信号。这些发射信号可以显示出海洋波浪的强弱，进而使研究者计算出引起海洋波浪的风速大小。

　　将信号转为测量数据

　　自发射以来，CYGNSS的8颗小卫星运行良好，但执行任务的科学家在将GPS信号处理成风速数据过程中遇到了重大阻碍。在设计任务时，科学家假设GPS信号以恒定的强度广播，但是当科学家开始收集数据时，他们发现大多数GPS卫星的信号功率在每个轨道上都会发生变化，而且不同的卫星变化幅度不同。这些变化使CYGNSS卫星的强风测量速度提高了11英里/小时（18千米/小时）。

　　鲁夫说：“我们花了一年甚至更长的时间解决这个问题，终于找到了答案。

　　每一个卫星不止携带一个GPS接收器来收集从地球表面反射回来的信号，还有一个次要的较小接收器进行定位和追踪。团队对较小的接收器进行了重新编程，测算广播信号强度，从而为他们提供了正确处理从下面返回信号所需的信息。

　　解决这一问题后，研究人员可着手评估CYGNSS数据如何影响飓风预报。

　　美国国家海洋和大气管理局（NOAA）使用相同飓风模式的研究版本进行试验，科学家将CYGNSS数据加到了2017年著名暴风——飓风“哈维”和“艾玛”的案例研究中。CYGNSS数据的加入不仅对风暴强度，而且对风暴的路径和结构有更接近现实的预测。其他研究表明，对不同风暴的预报也有类似的进展。

　　NASA现在已经正式扩大了任务范围，并邀请了科学团队重新定义任务目的