新華社甘肅酒泉2月2日電 題:電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”升空 拉開我國天空地一體化地震立體監(jiān)測“序幕”
余曉潔、劉斐、董博婷
公元132年,我國東漢天文學家張衡發(fā)明了世界上最早的地動儀,成功測報了隴西地震,比西方國家用儀器記錄地震的歷史早1000多年。
?。踩眨覈最w電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。這顆以張衡名字命名的科學試驗衛(wèi)星,將在高度約500公里的太陽同步軌上開展全球7級、中國6級以上地震電磁信息分析,為地震機理研究、空間環(huán)境監(jiān)測和地球系統(tǒng)科學研究提供天基平臺和新的技術手段。
六臂“變形金剛” 電磁潔凈度高“武器”多
在衛(wèi)星大家族里,“張衡一號”是名副其實的小個頭:邊長為1.4米的立方體,發(fā)射質(zhì)量約730千克。別看個頭小,它可是個載荷多、本領大、能屈能伸的“變形金剛”。
2013年,國防科工局和財政部聯(lián)合批復電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星工程立項。作為我國地震立體觀測體系的第一個天基平臺,“張衡一號”衛(wèi)星由中國航天科技集團所屬五院航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制。
“‘張衡一號’有6根超高收納比的伸桿機構,2根鉸鏈式4根卷筒式。收攏時只有手掌大小,展開后4米多。如此一來,就讓原本擠在一起的各種載荷散開隊形,互不干擾,各取所需?!毙l(wèi)星機械總體設計師劉江說。
電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“武器”多多,搭載3類8種科學載荷:探測電磁場的高精度磁強計、感應式磁力儀和電場探測儀;探測等離子體的朗繆爾探針、等離子體分析儀、GNSS掩星接收機和三頻信標機;探測高能粒子的高能粒子探測器。
在近地軌道靈敏、穩(wěn)定、精確探測地球磁場變化,對衛(wèi)星本體電磁潔凈度提出非常高的要求。作為電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星,“張衡一號”研制中最大的難點是讓衛(wèi)星相對于它的科學載荷“隱身”起來。
沒有金剛鉆,不攬瓷器活?!啊畯埡庖惶枴蛟炝宋覈乱淮艥崈羝脚_,整星磁潔凈度達0.33納特,不到地球表面磁場強度的十萬分之一,幾乎把衛(wèi)星本體無磁化了。”航天東方紅衛(wèi)星有限公司周峰總監(jiān)說。
開啟我國全疆域和全球三維地球物理場動態(tài)監(jiān)測新時代
“張衡一號”是我國地球物理場探測衛(wèi)星計劃首發(fā)星。國防科工局系統(tǒng)工程司趙堅副司長表示,作為我國首顆觀測與地震活動相關電磁信息的衛(wèi)星,“張衡一號”的成功發(fā)射是我國構建天空地一體化地震立體監(jiān)測體系的重要里程碑。
“目前利用電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星尚不能直接預測預報地震,主要用于地震電磁電離層前兆信息研究,為未來建立地震監(jiān)測體系進行前期技術儲備,但我們探索地震孕育機理的腳步不會停止?!壁w堅說。
電磁與地震有什么關聯(lián)?地震是由地殼運動產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象,地殼運動能切割地球磁力線,或通過“摩擦起電”產(chǎn)生電磁輻射。
早在1965年,蘇聯(lián)科學家就發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星電磁觀測在強地震前的異常現(xiàn)象,這一現(xiàn)象被隨后發(fā)射的多顆衛(wèi)星反復觀測到。21世紀以來,美國、法國、烏克蘭等國先后發(fā)射電磁衛(wèi)星,用于研究與地震、火山相關的電離層變化及其機理等。
為什么要發(fā)射衛(wèi)星通過天基平臺進行監(jiān)測?
我國地震地面監(jiān)測網(wǎng)只能獲取非常有限的相關電磁信息。而衛(wèi)星監(jiān)測覆蓋范圍廣,電磁環(huán)境好,動態(tài)信息強,且無地域限制。
“‘張衡一號’彌補了常規(guī)地面地震監(jiān)測手段的不足,開啟了我國全疆域和全球三維地球物理場動態(tài)監(jiān)測新時代。有了它,每年可以收集到全球10多次7級以上地震和150次左右6級地震。衛(wèi)星監(jiān)測1年的信息量,地面監(jiān)測需要20多年,能夠幫助科學家提高對地震孕育發(fā)生規(guī)律的認識?!彪姶疟O(jiān)測試驗衛(wèi)星工程首席科學家申旭輝說。
得益于國際合作 服務科學研究
發(fā)射成功后,“張衡一號”將迎來為期半年的在軌測試,通過星地比測和國際聯(lián)測的“模擬考”檢驗數(shù)據(jù)質(zhì)量,之后在軌交付“轉正上崗”。
“‘張衡一號’得益于國際合作,星上裝載有意大利高能粒子探測器。各國科學家對‘張衡一號’寄予厚望。接下來,我們將推進數(shù)據(jù)共享和國際聯(lián)測方面的合作?!敝袊卣鹁挚茖W技術司(國際合作司)司長胡春峰說。
親臨發(fā)射現(xiàn)場的意大利航天局局長巴蒂斯通表示,“中國的‘張衡一號’是一顆配備良好、致力于獲取空間探測和地震活動之間關聯(lián)性的衛(wèi)星。它將以極高靈敏度成為地震科學研究的重要貢獻者?!?/p>
“地震預報是世界難題。與法國電磁監(jiān)測衛(wèi)星Demeter相比,‘張衡一號’增加了新的電離層探測載荷和科學試驗。”法國Demeter衛(wèi)星計劃首席科學家米歇爾·帕羅特說。
“張衡一號”每5天實現(xiàn)對地球上同一地點的重訪。根據(jù)相關發(fā)展規(guī)劃,后續(xù)衛(wèi)星正加速立項,“張衡二號”衛(wèi)星有望于2020年發(fā)射。
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我國成功發(fā)射首顆電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”
2日15時51分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空,進入預定軌道。這標志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。2018-02-02 16:18:38
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