公元134年,張衡發(fā)明的地動儀預(yù)測到了甘肅天水一帶的地震。2015年2月2日,我國在甘肅省酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空,打造地震立體觀測天基平臺,為未來建立地震監(jiān)測體系進行技術(shù)儲備。
地震對于人類來說具有毀滅性的災(zāi)難,如何通過預(yù)測來減少損失一直都是人類研究的重要問題。上世紀(jì)70年代末期,我國就陸續(xù)利用光學(xué)遙感影像解譯線性構(gòu)造,利用GPS監(jiān)測地殼形變,利用紅外遙感信息監(jiān)測地震前兆溫度變化。上世紀(jì)90年代中期,干涉雷達技術(shù)逐漸發(fā)展,干涉雷達技術(shù)應(yīng)用于地震形變研究,開創(chuàng)了地震監(jiān)測新理論與新技術(shù)。
經(jīng)過研究經(jīng)驗的積累和統(tǒng)計結(jié)果的證明,6、7級地震發(fā)生前電磁電離層的確會發(fā)生變化。地震前巖石在地應(yīng)力作用下的摩擦產(chǎn)生電磁輻射,切割磁力線導(dǎo)致地球磁場扭曲。為此,我國于2003年啟動了“張衡一號”衛(wèi)星規(guī)劃論證。
搭載3類8種有效載荷
其中,電磁場有效載荷包括高精度磁強計、電場探測儀等,可以感知局部地磁變化,為地震前兆、電離層空間科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供可靠的數(shù)據(jù)。
電離層原位參數(shù)測量有效載荷包括等離子體分析儀、朗繆爾探針等,不僅能探測磁暴等空間極端現(xiàn)象對電離層等離子體的影響,也能精確捕捉地殼活動引起的電離層等離子體擾動。
電離層結(jié)構(gòu)層析成像載荷包括GNSS掩星接收機等。高能粒子探測器擁有優(yōu)異的方向測量和粒子鑒別能力,探測能段覆蓋輻射帶高能帶電粒子的主要能區(qū),能測量高能粒子的能量、入射方向和軌跡,并能鑒別粒子的種類,從而繪制全球高能粒子分布圖,監(jiān)測地震帶地區(qū)磁場動態(tài)演化規(guī)律和地震期間的變化特征。
新型磁潔凈衛(wèi)星平臺建設(shè)
為開展行星及行星際磁場測量,衛(wèi)星基于航天東方紅有限公司自主研發(fā)的CAST2000平臺進行設(shè)計,首次開發(fā)了磁潔凈度達到0.33納特的磁潔凈衛(wèi)星平臺,彌補了我國天基科學(xué)探測發(fā)展的短板。
先進的空間展開系統(tǒng)
空間展開系統(tǒng)是航天器發(fā)射任務(wù)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它負責(zé)將傳感器安全、高效、準(zhǔn)確、可靠地送入太空指定位置。空間展開系統(tǒng)由6個一維彈性伸桿機構(gòu)組成,它的前端固定有攝影機、天平動阻尼器等各種探測器。筒式伸桿機構(gòu)收攏時只有手掌大小,展開后長度達到約5米,收納比39,達到國際領(lǐng)先水平,創(chuàng)造了國內(nèi)小衛(wèi)星伸展載荷新紀(jì)錄。
在科學(xué)家看來,利用電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星尚不能直接預(yù)測預(yù)報地震,地震預(yù)報仍是世界難題。但是科學(xué)家能通過衛(wèi)星獲取的數(shù)據(jù)開展地震前兆信息研究,為未來建立地震監(jiān)測體系進行前期技術(shù)儲備。
(資料來源:中國科學(xué)網(wǎng)、科技日報、中科院網(wǎng)站)