文章來源：中國(guo)航天科技集團(tuan)有限(xian)公司 發布時間：2019-02-08
嗨，大家好！我(wo)的(de)名字叫(jiao)做“張衡一(yi)號(hao)”，想(xiang)必(bi)這幾天你們都聽說(shuo)過(guo)我(wo)了吧。嘿(hei)嘿(hei)，突然(ran)間得到(dao)這么多(duo)人的(de)關注，還真有點不好意(yi)思呢！此刻，你們是(shi)不是(shi)對我(wo)充滿(man)了好奇(qi)？下面，請允(yun)許我(wo)再詳(xiang)細(xi)地介紹一(yi)下我(wo)自己(ji)吧！
2月2號，我在(zai)“長二丁”伯(bo)伯(bo)的托(tuo)舉下一飛沖天，現(xian)在(zai)已經進入了科學家們給我預定好的軌(gui)道，感覺良好！
我(wo)的“觸角”
現在(zai)，我飛翔(xiang)在(zai)距離(li)地(di)球(qiu)(qiu)500公里(li)的(de)(de)太空中，以對整(zheng)個地(di)球(qiu)(qiu)一覽無(wu)余(yu)的(de)(de)視角監測著地(di)球(qiu)(qiu)磁(ci)場、電場、等離(li)子體、高(gao)能粒子的(de)(de)一舉一動。
作為中(zhong)國(guo)第一顆觀測(ce)(ce)與(yu)地(di)震活動相關電磁信息的(de)衛星，我(wo)是(shi)中(zhong)國(guo)地(di)震立(li)體(ti)觀測(ce)(ce)體(ti)系(xi)的(de)第一個天基平臺，也是(shi)中(zhong)國(guo)地(di)球(qiu)(qiu)物(wu)理(li)場(chang)探測(ce)(ce)衛星計劃(hua)的(de)首發星。也就是(shi)說(shuo)，我(wo)有兩大(da)方面功能：一個是(shi)監測(ce)(ce)與(yu)地(di)震相關的(de)電磁信息，另一個就是(shi)為地(di)球(qiu)(qiu)物(wu)理(li)場(chang)的(de)探測(ce)(ce)提供(gong)數據支撐。
地(di)震在孕育發生(sheng)過程中，地(di)球(qiu)巖石的(de)摩擦(ca)破裂會產生(sheng)電磁(ci)波。這些電磁(ci)波能(neng)夠傳往大氣層，同(tong)時，地(di)殼運(yun)動切(qie)割(ge)磁(ci)力(li)(li)線，造成(cheng)磁(ci)力(li)(li)線的(de)扭(niu)曲。所以，一旦發生(sheng)地(di)震，地(di)球(qiu)內部的(de)電磁(ci)信(xin)息就會出現變化。
為(wei)了觀測(ce)這(zhe)些變(bian)化，我身上帶(dai)了3種8個有效載(zai)荷，它們(men)是探(tan)(tan)測(ce)電(dian)磁場的(de)高精度磁強計、感應式磁力儀和(he)電(dian)場探(tan)(tan)測(ce)儀；探(tan)(tan)測(ce)等(deng)離子體的(de)朗繆爾探(tan)(tan)針、等(deng)離子體分(fen)析儀、GNSS掩星接收機(ji)和(he)三頻(pin)信(xin)標機(ji)；探(tan)(tan)測(ce)高能粒子的(de)高能粒子探(tan)(tan)測(ce)器。
它們就像我的(de)“觸(chu)角”一樣，能(neng)夠感受到來自(zi)地球磁場、電場、等離子(zi)(zi)體、高能(neng)粒子(zi)(zi)的(de)各種變化(hua)。不(bu)同于我的(de)前輩遙感衛星們能(neng)夠成像，我是靠(kao)“感覺(jue)”的(de)。
可(ke)我(wo)的(de)這(zhe)些“觸(chu)角”又不(bu)像你(ni)們人類的(de)眼、耳、口、鼻一(yi)樣(yang)能(neng)夠天生就配合得(de)那么默(mo)契，我(wo)的(de)研究(jiu)人員(yuan)費了(le)好大勁兒才讓它(ta)們在(zai)我(wo)身上(shang)“和諧相處”。既要能(neng)讓它(ta)們都能(neng)在(zai)我(wo)身上(shang)良好工作，又不(bu)能(neng)讓它(ta)們互相影(ying)響(xiang)，這(zhe)是(shi)研究(jiu)人員(yuan)第一(yi)次一(yi)次性搞(gao)定這(zhe)么多載荷，真的(de)很不(bu)簡單！
我的“臂(bei)膀”
我長(chang)得方頭(tou)方腦的(de)(de)，主體身高1.4米(mi)，730公斤左右。看(kan)這(zhe)身板，我其(qi)實還是(shi)顆“小衛星(xing)”呢。我只(zhi)有一(yi)個(ge)太陽能帆(fan)板，但它已經(jing)能夠給(gei)我提供充足的(de)(de)電源(yuan)了(le)。到(dao)了(le)天上，我還“長(chang)出”了(le)6根4米(mi)多長(chang)的(de)(de)伸桿，就(jiu)像哪(na)吒(zha)的(de)(de)“三頭(tou)六臂”一(yi)樣！
研究(jiu)人(ren)員說(shuo)，在(zai)距(ju)離(li)地球500公里的高(gao)空(kong)觀(guan)測磁場變(bian)化，相當于在(zai)一頭大(da)象身上(shang)測出一只螞蟻的重(zhong)量變(bian)化，并描述(shu)大(da)象的情況，而(er)且(qie)誤差(cha)不能超過(guo)螞蟻的重(zhong)量。這不僅要求我的“觸(chu)角”足夠靈敏，還(huan)要求我自身的磁潔凈度足夠高(gao)，能夠“隱身”在(zai)電離(li)層中。
我身上(shang)6個有力(li)的(de)(de)“臂膀”伸(shen)桿機構(gou)就是大“功臣”了。它(ta)們能夠把(ba)有效(xiao)(xiao)載(zai)荷伸(shen)展到遠(yuan)離(li)星體的(de)(de)位置，避免我本(ben)身的(de)(de)電磁環境對有效(xiao)(xiao)載(zai)荷測量精(jing)度的(de)(de)影響。“距離(li)產生(sheng)美”，說的(de)(de)就是我和有效(xiao)(xiao)載(zai)荷們呀(ya)，我們之間的(de)(de)距離(li)是越遠(yuan)越好。
我的(de)臂膀分兩種(zhong)，一種(zhong)是(shi)卷筒式(shi)伸桿，類(lei)似魔(mo)術表演中的(de)魔(mo)術棒，收攏時只有手掌大小(xiao)，展開后可(ke)以長(chang)達5米；另一種(zhong)是(shi)鉸鏈(lian)式(shi)伸桿，就像我們的(de)手臂，張開后長(chang)度可(ke)達5米，收納比為39，達到(dao)國際領先水(shui)平。
再給你們(men)說形(xing)象點吧，如(ru)果把(ba)我們(men)這次(ci)任(ren)務比作孫(sun)悟空(kong)西天(tian)取經，那么伸(shen)(shen)桿機構就是孫(sun)悟空(kong)的法寶“金箍棒”，它能縮能伸(shen)(shen)，發射時收攏(long)在(zai)“孫(sun)悟空(kong)”耳朵(duo)里(li)，以承受發射過程中的各種阻力。
“金箍棒”的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)可(ke)(ke)謂是(shi)精挑細選(xuan)。為了(le)滿足(zu)磁潔(jie)凈度(du)要(yao)求，伸桿機構上的(de)(de)(de)每一種材(cai)料(liao)都經(jing)歷(li)(li)過(guo)嚴格(ge)的(de)(de)(de)篩選(xuan)和測試；“金箍棒”在地面上經(jing)歷(li)(li)了(le)多次高低溫循環試驗，以(yi)確保它在遙遠的(de)(de)(de)軌道上可(ke)(ke)靠展開(kai)，可(ke)(ke)謂是(shi)“真金不怕(pa)火煉(lian)”。更為重要(yao)的(de)(de)(de)是(shi)，“金箍棒”展開(kai)后(hou)還能紋絲不動，在軌經(jing)歷(li)(li)超過(guo)200度(du)溫度(du)交變后(hou)，有(you)效(xiao)載(zai)荷位(wei)置變化不會大于一枚硬幣的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)。
截至(zhi)目前，我是國(guo)(guo)內安裝伸(shen)(shen)桿機構最(zui)多(duo)的(de)一顆衛星(xing)，伸(shen)(shen)桿機構的(de)關(guan)鍵性能指標也達(da)到(dao)國(guo)(guo)際先進水平。現在，我的(de)磁(ci)潔(jie)凈度比要(yao)(yao)求(qiu)的(de)0.5納特(te)還高，只有0.33納特(te)。科學(xue)家說，這一技術彌(mi)補了(le)中(zhong)國(guo)(guo)天(tian)基科學(xue)探測領(ling)域發展的(de)一大短板(ban)，對后(hou)續(xu)空間探測任(ren)務的(de)發展有著(zhu)重要(yao)(yao)意(yi)義(yi)。
我(wo)的本領
一般情(qing)況下，我有(you)兩種(zhong)工(gong)作(zuo)模式：為了保證磁(ci)潔(jie)凈度，在(zai)有(you)效(xiao)(xiao)載(zai)(zai)荷(he)工(gong)作(zuo)的時候(hou)，我的太陽(yang)能帆(fan)板就會停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)，避免對有(you)效(xiao)(xiao)載(zai)(zai)荷(he)帶來(lai)擾動；在(zai)有(you)效(xiao)(xiao)載(zai)(zai)荷(he)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)后，我的帆(fan)板就會對日跟蹤(zong)，提供充足的電能。
假(jia)如地(di)球上某個地(di)方發生了地(di)震，不管是在震前還(huan)是震后，只要在我的覆蓋區域(yu)內，我都(dou)會如實記錄(lu)下我感受到(dao)的電磁場、等離子(zi)體(ti)和高能粒子(zi)狀(zhuang)況，這(zhe)些監測數據都(dou)會提供(gong)第一手、最真實的數據資料，供(gong)科學家研究。
尤其是(shi)在中國全境(jing)、周邊區域以及環太平洋和(he)地(di)中海(hai)-喜(xi)馬拉雅兩(liang)大地(di)震帶，我會工作得(de)(de)更加(jia)(jia)仔細(xi)，排(pai)查得(de)(de)更加(jia)(jia)認真。
因為(wei)在天(tian)上，所以我能(neng)夠(gou)跳出(chu)地(di)(di)球(qiu)看地(di)(di)震(zhen)，可以突破(po)許多地(di)(di)震(zhen)研(yan)究的(de)限(xian)制，比如在海域、邊(bian)境、自然條件惡劣的(de)地(di)(di)區(qu)，就能(neng)填補地(di)(di)面觀測能(neng)力的(de)不(bu)足或空白(bai)。
不(bu)過地(di)震畢(bi)竟是發生在(zai)地(di)表以(yi)下，從地(di)下十(shi)幾公里到(dao)地(di)表再(zai)到(dao)我(wo)這里，各種信號在(zai)傳輸中就會(hui)有所衰(shuai)減，而我(wo)記(ji)(ji)錄與地(di)震明顯相關的(de)擾動信息需要(yao)輻(fu)射源(yuan)達到(dao)一定的(de)強度。也就是說，只有地(di)震釋放出的(de)信號能量達到(dao)一定程度時才能夠被(bei)我(wo)捕捉記(ji)(ji)錄到(dao)。
科學(xue)家們說，地震(zhen)(zhen)級(ji)別(bie)相差(cha)一級(ji)，能量差(cha)距可達33倍。從目前觀測(ce)結(jie)果和(he)理論推(tui)算看，6級(ji)以下的(de)地震(zhen)(zhen)在電(dian)離層產生的(de)信號非常(chang)微弱(ruo)。所以，我現(xian)在能夠監(jian)測(ce)的(de)就(jiu)是全球7級(ji)、中國6級(ji)以上地震(zhen)(zhen)的(de)電(dian)磁信息。
統(tong)計數(shu)據顯示，現在7級(ji)以上地(di)震，中國3年2次(ci)，全(quan)球每年18次(ci)；6級(ji)以上地(di)震，中國每年4次(ci)，全(quan)球每年150次(ci)。這個數(shu)量還(huan)是很大的(de)，而且(qie)大部(bu)分地(di)震發生在人煙稀少、地(di)面臺網(wang)監測(ce)不到的(de)地(di)方，這就是我能夠大顯身手的(de)地(di)方！
我(wo)的未來
科學家們(men)說，地震機理(li)研究若要實現(xian)跨越式發展，需要觀測(ce)(ce)能(neng)(neng)力、數(shu)據分析(xi)處(chu)理(li)能(neng)(neng)力及地震領域科技(ji)理(li)論的(de)(de)大幅度提升(sheng)，我(wo)要做的(de)(de)就(jiu)是第一步——提升(sheng)觀測(ce)(ce)能(neng)(neng)力。“天上(shang)一天，地上(shang)25年”，我(wo)在(zai)天上(shang)一天得到的(de)(de)數(shu)據可(ke)能(neng)(neng)是在(zai)地面(mian)上(shang)25年才能(neng)(neng)獲(huo)得的(de)(de)數(shu)據，而只有統計足夠多的(de)(de)震例信息才能(neng)(neng)夠支撐(cheng)地震研究。
所以(yi)，我(wo)會通過監(jian)測全球空間電磁場、電離(li)(li)層(ceng)等(deng)離(li)(li)子體(ti)、高能粒子沉降等(deng)物理現(xian)象，來積累足夠(gou)多(duo)的(de)(de)震(zhen)例信(xin)息，探索地(di)震(zhen)電離(li)(li)層(ceng)相應變化的(de)(de)信(xin)息特征及(ji)其機理，以(yi)供科(ke)研(yan)(yan)人員研(yan)(yan)究參考，為(wei)地(di)震(zhen)觀測研(yan)(yan)究提供有價值的(de)(de)信(xin)息。
與此同(tong)時，我的(de)探測(ce)數(shu)(shu)據也能為(wei)空間物理(li)(li)和地球(qiu)物理(li)(li)研究(jiu)提供重要數(shu)(shu)據支持，包括空間天(tian)氣預(yu)警、通信(xin)導航環境監測(ce)、空間物理(li)(li)和地球(qiu)物理(li)(li)研究(jiu)等，服務于基礎科學研究(jiu)，使中國首次具(ju)備全(quan)疆域和全(quan)球(qiu)三(san)維地球(qiu)物理(li)(li)場動(dong)態(tai)監測(ce)能力。
這次，我(wo)(wo)的(de)成(cheng)功(gong)得益于很多國(guo)家(jia)的(de)共(gong)同(tong)支持(chi)，法國(guo)、俄羅斯、歐(ou)空(kong)局等(deng)都向我(wo)(wo)的(de)科學團隊提供(gong)了大量歷(li)史和在軌(gui)的(de)電磁衛星數據(ju)，分(fen)享了他們(men)的(de)研究成(cheng)果(guo)和研制(zhi)經驗，意(yi)大利(li)(li)空(kong)間(jian)(jian)局和奧(ao)地利(li)(li)空(kong)間(jian)(jian)所也提供(gong)了相應的(de)有效載荷。
正(zheng)因如此，我的(de)觀測數(shu)據還將對(dui)其他國家的(de)科(ke)技工作(zuo)者們開放(fang)，供(gong)大家一(yi)起研究使(shi)用(yong)，加強(qiang)人(ren)類(lei)對(dui)地球和宇(yu)宙的(de)認識，造(zao)福世界各國人(ren)民(min)。
當然，畢竟我一顆(ke)星(xing)的能力是(shi)有限的，而且，地(di)震預(yu)測(ce)是(shi)世界性的未解(jie)難題，我從數據(ju)觀測(ce)做起，離預(yu)報地(di)震還有很長的路(lu)要走。
所(suo)以，科(ke)研人員(yuan)還在繼(ji)續努力，爭取(qu)早(zao)日(ri)給我增(zeng)加(jia)“幫手”，根據相關的發展規劃(hua)，張(zhang)衡(heng)一號02星有望(wang)在2020年發射(she)！我會在天上好好工作，站好我這班崗，同時期待更多小伙伴們加(jia)入進來！
【責任編輯：李巨堯(yao)】
