文章來源：中國航天科技集團有限公(gong)司 發布時間：2019-02-08
嗨，大家好(hao)！我(wo)的名字叫(jiao)做“張衡一號”，想(xiang)必這幾天你(ni)們(men)都聽說過我(wo)了吧。嘿嘿，突然間得(de)到這么多人(ren)的關注，還真有點不好(hao)意思呢！此刻(ke)，你(ni)們(men)是(shi)不是(shi)對我(wo)充滿了好(hao)奇？下面(mian)，請允(yun)許我(wo)再詳細(xi)地介(jie)紹(shao)一下我(wo)自己吧！
2月2號，我(wo)在“長二丁”伯伯的托舉下一飛沖天，現在已經進入了(le)科學家(jia)們給我(wo)預定好的軌(gui)道(dao)，感覺良好！
我(wo)的“觸角”
現在，我飛翔在距離地球500公里的(de)太空中，以對(dui)整(zheng)個地球一(yi)覽(lan)無余的(de)視角監測著(zhu)地球磁(ci)場、電場、等離子體、高能粒(li)子的(de)一(yi)舉一(yi)動(dong)。
作為中國第一顆觀測與(yu)地(di)(di)震(zhen)活動相關(guan)(guan)電磁信(xin)息的(de)(de)衛星(xing)(xing)，我是(shi)中國地(di)(di)震(zhen)立(li)體觀測體系(xi)的(de)(de)第一個(ge)天(tian)基平臺(tai)，也是(shi)中國地(di)(di)球物理(li)場探(tan)測衛星(xing)(xing)計劃的(de)(de)首發星(xing)(xing)。也就是(shi)說，我有兩大方面(mian)功能：一個(ge)是(shi)監測與(yu)地(di)(di)震(zhen)相關(guan)(guan)的(de)(de)電磁信(xin)息，另一個(ge)就是(shi)為地(di)(di)球物理(li)場的(de)(de)探(tan)測提(ti)供數據支撐(cheng)。
地(di)震在孕育發(fa)生(sheng)過程中，地(di)球(qiu)(qiu)巖石的(de)摩擦破裂會產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)波。這些電(dian)磁(ci)波能夠傳(chuan)往大氣層，同時，地(di)殼(ke)運動(dong)切(qie)割磁(ci)力線，造(zao)成磁(ci)力線的(de)扭(niu)曲。所(suo)以，一(yi)旦發(fa)生(sheng)地(di)震，地(di)球(qiu)(qiu)內部的(de)電(dian)磁(ci)信(xin)息就(jiu)會出現(xian)變化(hua)。
為(wei)了(le)觀測(ce)這些變化，我身上帶(dai)了(le)3種(zhong)8個有效(xiao)載荷，它們(men)是探(tan)測(ce)電磁場的高精度磁強計、感(gan)應式磁力儀(yi)和電場探(tan)測(ce)儀(yi)；探(tan)測(ce)等離子(zi)體的朗繆(mou)爾探(tan)針、等離子(zi)體分(fen)析(xi)儀(yi)、GNSS掩星接收(shou)機和三頻信標機；探(tan)測(ce)高能粒子(zi)的高能粒子(zi)探(tan)測(ce)器。
它們就像我的(de)(de)“觸角”一樣，能(neng)夠(gou)感(gan)受(shou)到來自地(di)球磁場、電場、等離(li)子(zi)體(ti)、高(gao)能(neng)粒(li)子(zi)的(de)(de)各種變化。不同于我的(de)(de)前輩(bei)遙感(gan)衛星們能(neng)夠(gou)成(cheng)像，我是靠“感(gan)覺(jue)”的(de)(de)。
可我(wo)的(de)這(zhe)些“觸(chu)角”又不像你們(men)人類的(de)眼、耳(er)、口、鼻一(yi)(yi)(yi)樣能夠天生就配(pei)合(he)得那么默契，我(wo)的(de)研究人員(yuan)費(fei)了好(hao)大勁兒才(cai)讓(rang)它(ta)們(men)在我(wo)身上“和(he)諧相(xiang)(xiang)處”。既要能讓(rang)它(ta)們(men)都能在我(wo)身上良好(hao)工作，又不能讓(rang)它(ta)們(men)互相(xiang)(xiang)影(ying)響，這(zhe)是研究人員(yuan)第一(yi)(yi)(yi)次一(yi)(yi)(yi)次性(xing)搞定這(zhe)么多載荷，真(zhen)的(de)很不簡單(dan)！
我(wo)的“臂膀”
我(wo)(wo)長得方(fang)頭方(fang)腦的，主(zhu)體身高1.4米，730公(gong)斤左右。看這身板(ban)，我(wo)(wo)其實還是(shi)顆“小衛(wei)星”呢。我(wo)(wo)只有一個太陽能帆板(ban)，但它(ta)已經(jing)能夠給我(wo)(wo)提供充足(zu)的電源了。到了天上，我(wo)(wo)還“長出(chu)”了6根(gen)4米多(duo)長的伸桿，就像哪(na)吒的“三頭六(liu)臂(bei)”一樣(yang)！
研究人員說(shuo)，在距離地(di)球500公(gong)里(li)的(de)(de)高空觀測磁場(chang)變(bian)(bian)化，相當(dang)于在一頭大象身(shen)上測出一只螞蟻(yi)的(de)(de)重量變(bian)(bian)化，并描(miao)述大象的(de)(de)情(qing)況，而(er)且誤差不能超過螞蟻(yi)的(de)(de)重量。這不僅(jin)要求我的(de)(de)“觸角”足夠(gou)靈(ling)敏(min)，還要求我自身(shen)的(de)(de)磁潔(jie)凈度足夠(gou)高，能夠(gou)“隱(yin)身(shen)”在電離層(ceng)中。
我(wo)身上(shang)6個有(you)力的(de)“臂膀”伸桿機構就是(shi)(shi)大“功(gong)臣(chen)”了。它們能夠(gou)把有(you)效(xiao)載(zai)荷伸展到遠離(li)星(xing)體的(de)位置，避免(mian)我(wo)本身的(de)電磁環(huan)境對有(you)效(xiao)載(zai)荷測量精度的(de)影(ying)響。“距離(li)產生美”，說的(de)就是(shi)(shi)我(wo)和有(you)效(xiao)載(zai)荷們呀，我(wo)們之間的(de)距離(li)是(shi)(shi)越遠越好。
我的(de)(de)臂膀分兩種，一種是卷(juan)筒式伸桿(gan)，類似魔術(shu)表演中的(de)(de)魔術(shu)棒，收(shou)攏(long)時只有手掌大小，展開后(hou)可(ke)以長(chang)達5米；另(ling)一種是鉸鏈(lian)式伸桿(gan)，就像(xiang)我們的(de)(de)手臂，張開后(hou)長(chang)度可(ke)達5米，收(shou)納比為39，達到國際領先水平。
再給(gei)你(ni)們(men)說形象點吧，如果把我(wo)們(men)這次任務比作(zuo)孫悟空(kong)西天取經(jing)，那么(me)伸(shen)桿機(ji)構就是孫悟空(kong)的(de)(de)法寶“金(jin)箍棒”，它能縮能伸(shen)，發(fa)射時收(shou)攏在“孫悟空(kong)”耳朵里，以承受發(fa)射過程中的(de)(de)各種(zhong)阻力。
“金箍棒(bang)”的材料可(ke)(ke)謂(wei)是(shi)精挑(tiao)細選。為(wei)了滿足(zu)磁(ci)潔凈度要求，伸桿機構上的每(mei)一(yi)種材料都經歷過嚴格的篩選和測(ce)試；“金箍棒(bang)”在(zai)地(di)面上經歷了多次高低(di)溫循環試驗，以確保它在(zai)遙遠的軌道上可(ke)(ke)靠展(zhan)開，可(ke)(ke)謂(wei)是(shi)“真金不(bu)怕火煉(lian)”。更為(wei)重要的是(shi)，“金箍棒(bang)”展(zhan)開后還能紋絲不(bu)動(dong)，在(zai)軌經歷超過200度溫度交變后，有效(xiao)載荷位(wei)置變化(hua)不(bu)會(hui)大于一(yi)枚硬幣的厚度。
截至目(mu)前(qian)，我是國(guo)內安裝伸桿(gan)機(ji)構最多的(de)一顆(ke)衛星，伸桿(gan)機(ji)構的(de)關鍵(jian)性能指標也達到國(guo)際先進水(shui)平。現在，我的(de)磁潔凈度比要求的(de)0.5納特(te)還高，只(zhi)有0.33納特(te)。科學家(jia)說，這(zhe)一技術(shu)彌(mi)補了中國(guo)天(tian)基科學探測(ce)領(ling)域發展(zhan)的(de)一大短板，對后(hou)續空間探測(ce)任務(wu)的(de)發展(zhan)有著重要意義。
我的本領
一般情(qing)況下，我(wo)有(you)兩種工(gong)作模式：為了保證磁(ci)潔凈度，在(zai)有(you)效載(zai)荷工(gong)作的時(shi)候，我(wo)的太陽(yang)能(neng)帆(fan)(fan)板就(jiu)會停(ting)止工(gong)作，避(bi)免對有(you)效載(zai)荷帶來擾(rao)動；在(zai)有(you)效載(zai)荷停(ting)止工(gong)作后，我(wo)的帆(fan)(fan)板就(jiu)會對日跟蹤，提供充(chong)足的電能(neng)。
假如(ru)(ru)地球(qiu)上某個地方(fang)發生了地震，不管是在(zai)震前還是震后(hou)，只要在(zai)我的覆蓋區域內，我都會(hui)如(ru)(ru)實記錄下我感受到的電(dian)磁場、等離子(zi)體(ti)和高(gao)能粒(li)子(zi)狀況，這些監測數據(ju)都會(hui)提(ti)供(gong)第一手、最(zui)真實的數據(ju)資料(liao)，供(gong)科學(xue)家研(yan)究。
尤(you)其是(shi)在中國全(quan)境、周邊區(qu)域以及環太平(ping)洋(yang)和(he)地中海-喜馬拉雅兩(liang)大(da)地震帶，我會工作(zuo)得(de)更(geng)加仔細(xi)，排查得(de)更(geng)加認(ren)真(zhen)。
因為在(zai)天上(shang)，所以我能夠跳出地(di)球看地(di)震(zhen)，可以突破許多地(di)震(zhen)研究的限制，比(bi)如在(zai)海域、邊境、自然條件惡劣的地(di)區，就能填補地(di)面觀測能力的不足或空白。
不過地(di)(di)震畢竟是發(fa)生在地(di)(di)表以下，從地(di)(di)下十幾(ji)公里(li)到(dao)地(di)(di)表再到(dao)我這里(li)，各種信(xin)號在傳輸(shu)中就會有所衰減，而(er)我記(ji)錄(lu)與地(di)(di)震明(ming)顯相關的擾動(dong)信(xin)息需(xu)要輻射(she)源達到(dao)一定的強度(du)(du)。也就是說，只有地(di)(di)震釋放出的信(xin)號能量達到(dao)一定程(cheng)度(du)(du)時才能夠(gou)被我捕捉記(ji)錄(lu)到(dao)。
科學家們(men)說，地震(zhen)級(ji)別相差一級(ji)，能(neng)(neng)量差距可達33倍。從目(mu)前觀測(ce)結果和(he)理論推算看，6級(ji)以下的(de)(de)地震(zhen)在電離層產生的(de)(de)信(xin)號非常微弱(ruo)。所(suo)以，我(wo)現在能(neng)(neng)夠監測(ce)的(de)(de)就是全球(qiu)7級(ji)、中國6級(ji)以上地震(zhen)的(de)(de)電磁信(xin)息。
統計數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)，現在7級以上地(di)(di)震，中國(guo)(guo)3年2次(ci)(ci)，全(quan)球每年18次(ci)(ci)；6級以上地(di)(di)震，中國(guo)(guo)每年4次(ci)(ci)，全(quan)球每年150次(ci)(ci)。這(zhe)個數(shu)量還是(shi)很大的(de)，而且大部(bu)分(fen)地(di)(di)震發生(sheng)在人煙稀少、地(di)(di)面臺網監測不到的(de)地(di)(di)方(fang)，這(zhe)就是(shi)我(wo)能夠(gou)大顯(xian)身(shen)手的(de)地(di)(di)方(fang)！
我的未來(lai)
科學家們說，地震機理(li)(li)研究(jiu)若要實現跨越式發展，需要觀(guan)測(ce)能力(li)(li)、數(shu)據(ju)分析處理(li)(li)能力(li)(li)及地震領域(yu)科技理(li)(li)論的(de)大幅度提升(sheng)(sheng)，我(wo)要做(zuo)的(de)就是第一(yi)步——提升(sheng)(sheng)觀(guan)測(ce)能力(li)(li)。“天(tian)(tian)(tian)上一(yi)天(tian)(tian)(tian)，地上25年(nian)”，我(wo)在天(tian)(tian)(tian)上一(yi)天(tian)(tian)(tian)得(de)到(dao)的(de)數(shu)據(ju)可能是在地面上25年(nian)才能獲得(de)的(de)數(shu)據(ju)，而只有統計足夠多的(de)震例信息才能夠支(zhi)撐地震研究(jiu)。
所以(yi)，我會通過監測全球空間電磁場、電離(li)層(ceng)等(deng)離(li)子體、高能粒子沉(chen)降(jiang)等(deng)物理現象，來積(ji)累足夠多(duo)的震(zhen)例信息(xi)(xi)，探索地(di)(di)震(zhen)電離(li)層(ceng)相應變化的信息(xi)(xi)特征及其機理，以(yi)供科研人員研究參(can)考，為地(di)(di)震(zhen)觀測研究提(ti)供有價值的信息(xi)(xi)。
與此同時，我的探測(ce)數(shu)據(ju)也能為空間物理(li)和(he)地球物理(li)研(yan)究提供重要數(shu)據(ju)支持，包(bao)括空間天氣預(yu)警、通信導航(hang)環(huan)境監(jian)測(ce)、空間物理(li)和(he)地球物理(li)研(yan)究等，服務(wu)于基礎科學研(yan)究，使(shi)中國首次(ci)具備全(quan)疆域和(he)全(quan)球三維地球物理(li)場動態監(jian)測(ce)能力。
這次，我的(de)(de)成(cheng)(cheng)功得(de)益于很多(duo)國(guo)家的(de)(de)共(gong)同支持，法國(guo)、俄(e)羅斯、歐空局等都(dou)向我的(de)(de)科(ke)學(xue)團隊提供了(le)(le)大(da)量(liang)歷史和(he)(he)在軌的(de)(de)電磁衛星數據，分(fen)享了(le)(le)他們的(de)(de)研(yan)(yan)究成(cheng)(cheng)果(guo)和(he)(he)研(yan)(yan)制經(jing)驗，意大(da)利(li)空間局和(he)(he)奧地(di)利(li)空間所也提供了(le)(le)相(xiang)應的(de)(de)有效載荷。
正因(yin)如此，我的(de)觀(guan)測(ce)數據還(huan)將對(dui)其(qi)他國家的(de)科技工作者(zhe)們(men)開放，供大(da)家一(yi)起研(yan)究使用，加強人類對(dui)地(di)球和宇宙的(de)認識，造福世(shi)界各國人民(min)。
當然，畢竟我一顆星的能(neng)力是有(you)限的，而且(qie)，地震預(yu)測是世界性的未解難題，我從數據觀測做起(qi)，離預(yu)報地震還有(you)很長的路要走。
所以，科研人員還在(zai)繼續努力，爭(zheng)取早日給我增加(jia)“幫(bang)手”，根據相關的(de)發展規劃，張衡一號02星有望在(zai)2020年發射！我會在(zai)天(tian)上好好工作(zuo)，站好我這班崗，同時期待更多小(xiao)伙伴們加(jia)入進來！
【責任(ren)編輯：李(li)巨堯】
