電磁監測試驗衛星「張衡一號」升空 拉開我國天空地一體化地震立體監測「序幕」
新華社甘肅酒泉2月2日電 題：電磁監測試驗衛星「張衡一號」升空 拉開我國天空地一體化地震立體監測「序幕」
餘曉潔、劉斐、董博婷
公元132年，我國東漢天文學家張衡發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。
2日，我國首顆電磁監測試驗衛星在酒泉衛星發射中心發射升空。這顆以張衡名字命名的科學試驗衛星，將在高度約500公裡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、空間環境監測和地球系統科學研究提供天基平臺和新的技術手段。
六臂「變形金剛」 電磁潔淨度高「武器」多
在衛星大家族裡，「張衡一號」是名副其實的小個頭：邊長為1.4米的立方體，發射質量約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合批覆電磁監測試驗衛星工程立項。作為我國地震立體觀測體系的第一個天基平臺，「張衡一號」衛星由中國航天科技集團所屬五院航天東方紅衛星有限公司抓總研製。
「『張衡一號』有6根超高收納比的伸杆機構，2根鉸鏈式4根捲筒式。收攏時只有手掌大小，展開後4米多。如此一來，就讓原本擠在一起的各種載荷散開隊形，互不幹擾，各取所需。」衛星機械總體設計師劉江說。
電磁監測試驗衛星「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、穩定、精確探測地球磁場變化，對衛星本體電磁潔淨度提出非常高的要求。作為電磁監測試驗衛星，「張衡一號」研製中最大的難點是讓衛星相對於它的科學載荷「隱身」起來。
沒有金剛鑽，不攬瓷器活。「『張衡一號』打造了我國新一代磁潔淨平臺，整星磁潔淨度達0.33納特，不到地球表面磁場強度的十萬分之一，幾乎把衛星本體無磁化了。」航天東方紅衛星有限公司周峰總監說。
開啟我國全疆域和全球三維地球物理場動態監測新時代
「張衡一號」是我國地球物理場探測衛星計劃首發星。國防科工局系統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星，「張衡一號」的成功發射是我國構建天空地一體化地震立體監測體系的重要裡程碑。
「目前利用電磁監測試驗衛星尚不能直接預測預報地震，主要用於地震電磁電離層前兆信息研究，為未來建立地震監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。」趙堅說。
電磁與地震有什麼關聯？地震是由地殼運動產生的一種自然現象，地殼運動能切割地球磁力線，或通過「摩擦起電」產生電磁輻射。
早在1965年，蘇聯科學家就發現了衛星電磁觀測在強地震前的異常現象，這一現象被隨後發射的多顆衛星反覆觀測到。21世紀以來，美國、法國、烏克蘭等國先後發射電磁衛星，用於研究與地震、火山相關的電離層變化及其機理等。
為什麼要發射衛星通過天基平臺進行監測？
我國地震地面監測網只能獲取非常有限的相關電磁信息。而衛星監測覆蓋範圍廣，電磁環境好，動態信息強，且無地域限制。
「『張衡一號』彌補了常規地面地震監測手段的不足，開啟了我國全疆域和全球三維地球物理場動態監測新時代。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。衛星監測1年的信息量，地面監測需要20多年，能夠幫助科學家提高對地震孕育發生規律的認識。」電磁監測試驗衛星工程首席科學家申旭輝說。
得益於國際合作 服務科學研究
發射成功後，「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測的「模擬考」檢驗數據質量，之後在軌交付「轉正上崗」。
「『張衡一號』得益於國際合作，星上裝載有義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，我們將推進數據共享和國際聯測方面的合作。」中國地震局科學技術司(國際合作司)司長胡春峰說。
親臨發射現場的義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、致力於獲取空間探測和地震活動之間關聯性的衛星。它將以極高靈敏度成為地震科學研究的重要貢獻者。」
「地震預報是世界難題。與法國電磁監測衛星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衛星計劃首席科學家米歇爾·帕羅特說。
「張衡一號」每5天實現對地球上同一地點的重訪。根據相關發展規劃，後續衛星正加速立項，「張衡二號」衛星有望於2020年發射。