央廣網(wǎng)酒泉2月2日消息（記者張棉棉 實(shí)習(xí)記者張青）據(jù)中國之聲《新聞晚高峰》報(bào)道，今天（2日）下午15點(diǎn)51分，我國首顆觀測與地震活動(dòng)相關(guān)電磁信息的衛(wèi)星——“張衡一號”乘坐著“長征二號丁運(yùn)載火箭”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心直插云霄、奔赴太空，順利進(jìn)入預(yù)定軌道。此次任務(wù)還搭載發(fā)射了“少年星一號”等六顆國內(nèi)外的微小衛(wèi)星。
“張衡一號”的成功發(fā)射使我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。它創(chuàng)造了我國衛(wèi)星研制領(lǐng)域的多項(xiàng)首次，總體技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先國際先進(jìn)水平。它的獨(dú)門絕技究竟如何？發(fā)射成功運(yùn)行對我國地震觀測研究又將發(fā)揮哪些重要作用？
“它有八個(gè)方位，每個(gè)方位上均有一條口含銅珠的龍，在每條龍的下方都有一只蟾蜍與其對應(yīng)。任何一方如有地震發(fā)生，該方向龍口所含銅珠即落人蟾蜍口中，由此便可測出發(fā)生地震的方向?！边@是《后漢書·張衡傳》中關(guān)于“地動(dòng)儀”的描述。公元132年，張衡發(fā)明了世界上最早的地動(dòng)儀，開創(chuàng)了世界地震勘測研究的先河。一千多年后的今天，我國首顆電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星進(jìn)入太空，為了紀(jì)念張衡，衛(wèi)星被命名為“張衡一號”。國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅(jiān)介紹，這顆衛(wèi)星是我國全新研制的國家民用航天科研試驗(yàn)衛(wèi)星，是我國地球物理場探測衛(wèi)星計(jì)劃的首發(fā)星，是我國首顆觀測與地震活動(dòng)相關(guān)電磁信息的衛(wèi)星，其用途是監(jiān)測全球空間電磁場、電離層等離子體、高能粒子沉降等物理現(xiàn)象，是我國構(gòu)建天空地一體化地震立體監(jiān)測體系的重要里程碑。
地球電磁場部分源于地球內(nèi)部，也與太陽和電離層的變化等有關(guān)。正是有了地球電磁場，我們才能通過指南針辨別方向。中國地震局局長鄭國光進(jìn)一步解釋，地球的板塊、斷層移動(dòng)引發(fā)地震，同時(shí)也會(huì)在地震前后帶來包括地球電磁場變化等很多信息，這就是地球物理參數(shù)，“張衡一號”就是要對這些地球物理參數(shù)進(jìn)行研究，從而為科學(xué)家開展地震機(jī)理研究提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)，為未來建立地震監(jiān)測體系進(jìn)行前期技術(shù)儲備，“地球物理參數(shù)就是地球電磁場形變、專業(yè)化地下流體、地下水以及引起的動(dòng)物反應(yīng)等，要通過科學(xué)研究搞清楚這些信息和地震孕育有什么關(guān)系。”
不過，電磁場的變化只是地球物理場的一個(gè)基本的物理參數(shù)，并不代表全部的電磁場在地震之前一定會(huì)發(fā)生變化。中國航天科技集團(tuán)電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師袁仕耿表示：“我們現(xiàn)在選取了地震效應(yīng)釋放過程中比較顯著的在電離層上可以觀測到的電離層的變化，所以這顆衛(wèi)星本身不是直接來觀看地震發(fā)生的過程。”
衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命五年，由平臺服務(wù)艙和有效載荷艙組成，總重量約730Kg，外形為一個(gè)長、寬、高都大約是1.4m的立方體，單太陽翼，裝載有6根伸展長度4米多的卷筒式伸桿機(jī)構(gòu)，收攏時(shí)只有手掌大小，展開后長度均達(dá)到約5米，收納比為39，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
中國航天科技集團(tuán)五院航天東方紅衛(wèi)星有限公司總監(jiān)周峰介紹，有效載荷包括探測電磁場的高精度磁強(qiáng)計(jì)、感應(yīng)式磁力儀和電場探測儀等3大類8種，同時(shí)，還安裝有意大利提供的高能粒子探測器和奧地利提供的絕對磁場校準(zhǔn)裝置。其中意大利載荷與中方研制的高能粒子探測器互為補(bǔ)充，聯(lián)合完成空間高能粒子的探測；奧地利載荷為中方研制載荷的矢量磁場探測數(shù)據(jù)提供標(biāo)量的校準(zhǔn)。
每一個(gè)物體都有自己的磁性、磁場和引力，衛(wèi)星也不例外。運(yùn)行在500Km高度的太陽同步軌道上，還要兼顧近地軌道強(qiáng)大的地球磁場，此時(shí)要想精確探測地球磁場的細(xì)微變化，對衛(wèi)星的電磁潔凈度就提出了非常高的要求。換言之，要讓衛(wèi)星自己的磁性對磁場測量影響減小到最小。目前，“張衡一號”的磁潔凈度達(dá)到0.33納特，達(dá)到國際先進(jìn)水平。中國航天科技集團(tuán)“張衡一號”衛(wèi)星高精度磁強(qiáng)計(jì)主任設(shè)計(jì)師周斌舉例證明，這類似于在一個(gè)強(qiáng)背景下測一個(gè)非常弱的變化，如同一頭大象上面爬上一只螞蟻，需要把螞蟻分辨出來，這就是要達(dá)到的程度；而且，最關(guān)鍵的并不單單是把螞蟻分出來，同時(shí)還要把大象稱出來，而且誤差不能超過螞蟻的大小。所以就載荷而言，要求有三點(diǎn)，第一個(gè)靈敏，第二個(gè)穩(wěn)定，第三個(gè)準(zhǔn)確。
通過這顆衛(wèi)星，形成了我國首個(gè)天基地震電磁綜合觀測平臺，不同于只能觀測有限范圍的地基平臺，它將分析全球7級、中國6級以上地震電磁電離層信息特征。衛(wèi)星工程首席科學(xué)家、副總師申旭輝解釋，至少6級是考慮了三方面因素，第一，6級以下的地震一般來說不會(huì)造成明顯的破壞；第二，監(jiān)測所有地震需要大量的人力投入、計(jì)算系統(tǒng)投入，成本太大；第三，從科學(xué)層面看，5級以下的地震能量有限，不足以有大量顯著性的信息到電離子層里去。
如何保證能準(zhǔn)確監(jiān)測到電磁信息？申旭輝回答，衛(wèi)星在軌期間將每5天實(shí)現(xiàn)對地球上同一地點(diǎn)的重訪，觀測區(qū)域可覆蓋地球南北緯65°內(nèi)的區(qū)域，重點(diǎn)觀測區(qū)域覆蓋我國陸地全境和陸地周邊約1000km區(qū)域以及全球兩個(gè)主要地震帶，這就從時(shí)間和空間上保證了信息、數(shù)據(jù)的獲取，“整個(gè)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)理論上是24小時(shí)不間斷工作，數(shù)據(jù)一來馬上處理。另外，假如十天里有了信號，衛(wèi)星至少十天內(nèi)可以有兩次信息?！?/p>
除了在這方面發(fā)揮作用，“張衡一號”還可以為開展空間天氣預(yù)警及通信導(dǎo)航環(huán)境研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。中國地震局局長鄭國光透露，衛(wèi)星的發(fā)射和投入使用，將使我國首次具備全疆域和全球三維地球物理場動(dòng)態(tài)監(jiān)測的技術(shù)能力，使我國成為世界上擁有在軌運(yùn)行多載荷、高精度地球物理場探測衛(wèi)星的少數(shù)國家之一，后續(xù)衛(wèi)星計(jì)劃于2020年發(fā)射，“后面還有重力衛(wèi)星，即測地球重力的，地下規(guī)律、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、地球運(yùn)動(dòng)規(guī)律和地震運(yùn)行發(fā)展規(guī)律也是一個(gè)重要的參數(shù)；隨著‘張衡一號’、‘張衡二號’、‘張衡三號’往下推，我們監(jiān)測的基本地球物理參數(shù)可能會(huì)再增加，監(jiān)測的精度、能力也會(huì)有提高；因此，對地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)、地震運(yùn)行發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識，將會(huì)有比較大的提高?！?/p>
（責(zé)任編輯 石逸龍）
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