文(wen)章來(lai)源：中國航天科(ke)技集團有限公司 發布時間(jian)：2019-02-08
嗨(hai)，大家(jia)好！我(wo)(wo)(wo)的(de)名字叫(jiao)做“張衡一(yi)號”，想必這(zhe)幾天你(ni)們都聽(ting)說過我(wo)(wo)(wo)了(le)吧。嘿(hei)(hei)嘿(hei)(hei)，突然間(jian)得到這(zhe)么多人的(de)關注(zhu)，還真有(you)點不(bu)(bu)好意思呢！此(ci)刻(ke)，你(ni)們是不(bu)(bu)是對我(wo)(wo)(wo)充滿了(le)好奇(qi)？下(xia)面，請(qing)允許我(wo)(wo)(wo)再詳(xiang)細地(di)介紹一(yi)下(xia)我(wo)(wo)(wo)自(zi)己吧！
2月2號，我(wo)在(zai)“長二丁(ding)”伯伯的托舉下一飛沖天，現在(zai)已經(jing)進(jin)入了(le)科學家們(men)給(gei)我(wo)預定好(hao)的軌道，感覺良好(hao)！
我(wo)的(de)“觸角”
現在，我(wo)飛翔在距離地球(qiu)500公里的太空中(zhong)，以(yi)對整個地球(qiu)一覽無余的視(shi)角(jiao)監測著(zhu)地球(qiu)磁場、電場、等離子(zi)體、高能粒(li)子(zi)的一舉一動。
作為中(zhong)國(guo)第一顆觀(guan)測(ce)(ce)與(yu)地(di)震(zhen)活動相關(guan)電(dian)磁信息(xi)的(de)(de)衛(wei)星，我是(shi)中(zhong)國(guo)地(di)震(zhen)立體觀(guan)測(ce)(ce)體系的(de)(de)第一個天(tian)基平(ping)臺，也(ye)是(shi)中(zhong)國(guo)地(di)球物理(li)場(chang)(chang)探測(ce)(ce)衛(wei)星計劃的(de)(de)首(shou)發星。也(ye)就是(shi)說，我有兩大方面功(gong)能：一個是(shi)監測(ce)(ce)與(yu)地(di)震(zhen)相關(guan)的(de)(de)電(dian)磁信息(xi)，另(ling)一個就是(shi)為地(di)球物理(li)場(chang)(chang)的(de)(de)探測(ce)(ce)提供數據(ju)支撐(cheng)。
地震(zhen)在孕育發生過(guo)程中，地球(qiu)巖(yan)石的(de)(de)摩(mo)擦破裂會產生電磁(ci)波。這些電磁(ci)波能夠傳往大氣層(ceng)，同時，地殼運(yun)動切割磁(ci)力(li)線，造成磁(ci)力(li)線的(de)(de)扭曲。所(suo)以，一旦發生地震(zhen)，地球(qiu)內部的(de)(de)電磁(ci)信息就會出現(xian)變化。
為了觀(guan)測這些變化，我身(shen)上帶了3種8個(ge)有效(xiao)載荷，它們(men)是探(tan)(tan)測電(dian)磁場的高精度磁強計、感應(ying)式磁力(li)儀和(he)電(dian)場探(tan)(tan)測儀；探(tan)(tan)測等離子(zi)體(ti)的朗繆(mou)爾探(tan)(tan)針、等離子(zi)體(ti)分(fen)析儀、GNSS掩星接收機和(he)三頻信(xin)標機；探(tan)(tan)測高能(neng)粒(li)子(zi)的高能(neng)粒(li)子(zi)探(tan)(tan)測器。
它(ta)們就(jiu)像我(wo)(wo)的“觸角”一樣(yang)，能夠(gou)感(gan)受到來(lai)自(zi)地球磁場(chang)、電場(chang)、等離子(zi)(zi)體、高(gao)能粒子(zi)(zi)的各種(zhong)變化。不同于(yu)我(wo)(wo)的前輩遙感(gan)衛星們能夠(gou)成像，我(wo)(wo)是(shi)靠“感(gan)覺(jue)”的。
可我(wo)的(de)這(zhe)些“觸角”又不(bu)(bu)像你們(men)人類的(de)眼、耳、口(kou)、鼻一(yi)樣能(neng)夠(gou)天(tian)生就配合得那么默契，我(wo)的(de)研(yan)究(jiu)人員(yuan)費了好大(da)勁兒(er)才讓它(ta)們(men)在我(wo)身(shen)上(shang)“和諧(xie)相處”。既(ji)要能(neng)讓它(ta)們(men)都能(neng)在我(wo)身(shen)上(shang)良(liang)好工(gong)作，又不(bu)(bu)能(neng)讓它(ta)們(men)互相影響，這(zhe)是研(yan)究(jiu)人員(yuan)第一(yi)次一(yi)次性搞定(ding)這(zhe)么多載(zai)荷，真的(de)很不(bu)(bu)簡單！
我(wo)的“臂(bei)膀”
我(wo)(wo)長(chang)(chang)得方頭(tou)方腦(nao)的(de)(de)，主體身高1.4米(mi)，730公斤左右。看這身板，我(wo)(wo)其實還(huan)是顆“小(xiao)衛(wei)星”呢(ni)。我(wo)(wo)只有一個太陽能帆板，但它(ta)已經(jing)能夠(gou)給我(wo)(wo)提(ti)供充足的(de)(de)電源了(le)。到(dao)了(le)天上(shang)，我(wo)(wo)還(huan)“長(chang)(chang)出”了(le)6根4米(mi)多長(chang)(chang)的(de)(de)伸(shen)桿，就像(xiang)哪吒(zha)的(de)(de)“三頭(tou)六臂(bei)”一樣！
研(yan)究人員說，在距離地球500公里的(de)(de)高(gao)空觀測磁(ci)場變化(hua)，相當于在一(yi)頭大象身上測出一(yi)只螞蟻(yi)的(de)(de)重(zhong)量變化(hua)，并(bing)描述大象的(de)(de)情況，而且(qie)誤差不(bu)(bu)能超過螞蟻(yi)的(de)(de)重(zhong)量。這不(bu)(bu)僅要(yao)求(qiu)我的(de)(de)“觸角”足夠(gou)靈(ling)敏，還(huan)要(yao)求(qiu)我自身的(de)(de)磁(ci)潔凈(jing)度足夠(gou)高(gao)，能夠(gou)“隱身”在電離層中(zhong)。
我(wo)(wo)身(shen)上(shang)6個(ge)有力的(de)“臂膀”伸桿機構就是大“功臣”了。它(ta)們能夠把有效載(zai)荷伸展(zhan)到遠離(li)星體的(de)位置，避(bi)免我(wo)(wo)本身(shen)的(de)電磁環境對有效載(zai)荷測量精度的(de)影(ying)響。“距離(li)產生(sheng)美”，說的(de)就是我(wo)(wo)和有效載(zai)荷們呀(ya)，我(wo)(wo)們之間的(de)距離(li)是越(yue)遠越(yue)好(hao)。
我的(de)臂膀(bang)分兩(liang)種，一種是(shi)卷筒(tong)式(shi)伸桿，類似(si)魔(mo)術表演中的(de)魔(mo)術棒(bang)，收攏時只有手(shou)掌(zhang)大小，展開(kai)后(hou)可(ke)以長達(da)5米(mi)(mi)；另(ling)一種是(shi)鉸(jiao)鏈式(shi)伸桿，就像我們(men)的(de)手(shou)臂，張開(kai)后(hou)長度可(ke)達(da)5米(mi)(mi)，收納比為39，達(da)到國際(ji)領先水平。
再給(gei)你們說形象(xiang)點吧，如果把我(wo)們這次任務比作孫(sun)悟空(kong)西天取經，那么伸桿機構就(jiu)是孫(sun)悟空(kong)的法(fa)寶“金箍棒”，它能縮能伸，發射時收(shou)攏(long)在“孫(sun)悟空(kong)”耳(er)朵里，以承受發射過程中(zhong)的各種阻(zu)力。
“金(jin)(jin)箍棒(bang)”的(de)材料(liao)可謂是精挑(tiao)細選(xuan)。為了滿足磁潔凈(jing)度(du)要(yao)求(qiu)，伸桿機構上的(de)每(mei)一(yi)種(zhong)材料(liao)都(dou)經(jing)(jing)歷(li)過嚴(yan)格(ge)的(de)篩選(xuan)和測試；“金(jin)(jin)箍棒(bang)”在地面上經(jing)(jing)歷(li)了多次高低溫循環試驗，以確保它在遙遠的(de)軌道上可靠展(zhan)開，可謂是“真金(jin)(jin)不(bu)(bu)怕火煉”。更(geng)為重要(yao)的(de)是，“金(jin)(jin)箍棒(bang)”展(zhan)開后(hou)還能紋絲不(bu)(bu)動，在軌經(jing)(jing)歷(li)超(chao)過200度(du)溫度(du)交變后(hou)，有效載荷位置變化不(bu)(bu)會大于(yu)一(yi)枚硬幣的(de)厚度(du)。
截至目前(qian)，我(wo)是國(guo)內安裝伸桿(gan)機(ji)構(gou)最多的(de)一(yi)顆衛星，伸桿(gan)機(ji)構(gou)的(de)關鍵性能指標也達(da)到國(guo)際先(xian)進水平(ping)。現(xian)在，我(wo)的(de)磁(ci)潔凈度比要(yao)求的(de)0.5納特還高，只有(you)0.33納特。科(ke)學家(jia)說，這一(yi)技術彌補了中國(guo)天基科(ke)學探測領域發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)一(yi)大短板，對后續空(kong)間(jian)探測任務的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)有(you)著重要(yao)意義(yi)。
我的本領
一般情況下，我(wo)(wo)有(you)兩種(zhong)工作模(mo)式：為了保證磁(ci)潔凈度(du)，在(zai)有(you)效(xiao)載(zai)荷工作的時候，我(wo)(wo)的太(tai)陽(yang)能帆板(ban)就(jiu)會停(ting)止工作，避免對有(you)效(xiao)載(zai)荷帶來擾(rao)動；在(zai)有(you)效(xiao)載(zai)荷停(ting)止工作后，我(wo)(wo)的帆板(ban)就(jiu)會對日跟蹤，提供充足的電能。
假如地球上某個地方發生了地震(zhen)，不管是在震(zhen)前還是震(zhen)后(hou)，只要在我(wo)的(de)覆蓋(gai)區(qu)域內，我(wo)都會(hui)如實記錄下我(wo)感受到的(de)電磁場、等離子體和高能粒子狀況，這些監測數據(ju)都會(hui)提(ti)供第一(yi)手、最真(zhen)實的(de)數據(ju)資料，供科學(xue)家研究。
尤其(qi)是在中國全境、周邊區域以(yi)及(ji)環(huan)太平洋和地(di)中海-喜馬拉雅兩大地(di)震帶，我會工作得更(geng)加仔細，排查得更(geng)加認真(zhen)。
因為在(zai)(zai)天(tian)上，所以(yi)我(wo)能(neng)(neng)夠跳出(chu)地(di)球看地(di)震(zhen)，可以(yi)突破許多地(di)震(zhen)研究的(de)限制，比如(ru)在(zai)(zai)海域、邊境(jing)、自然條件惡劣的(de)地(di)區(qu)，就能(neng)(neng)填補(bu)地(di)面(mian)觀測能(neng)(neng)力的(de)不足或空白。
不過地(di)(di)(di)震畢竟(jing)是發生在(zai)地(di)(di)(di)表以(yi)下，從(cong)地(di)(di)(di)下十(shi)幾(ji)公里到(dao)地(di)(di)(di)表再到(dao)我(wo)這里，各種信號(hao)在(zai)傳輸中(zhong)就(jiu)會(hui)有所衰(shuai)減，而(er)我(wo)記(ji)(ji)錄與地(di)(di)(di)震明顯相關的(de)擾動信息需要輻(fu)射(she)源達(da)到(dao)一(yi)定的(de)強度。也就(jiu)是說，只有地(di)(di)(di)震釋(shi)放出的(de)信號(hao)能量(liang)達(da)到(dao)一(yi)定程度時才能夠被我(wo)捕捉記(ji)(ji)錄到(dao)。
科學家們說，地震級(ji)別相差一級(ji)，能量差距可達33倍(bei)。從目(mu)前觀(guan)測(ce)(ce)結果和理論推算看，6級(ji)以(yi)下的(de)地震在(zai)電離層產生(sheng)的(de)信號非常微弱。所以(yi)，我現在(zai)能夠監測(ce)(ce)的(de)就是全球7級(ji)、中國6級(ji)以(yi)上地震的(de)電磁(ci)信息(xi)。
統計數(shu)據(ju)顯(xian)示，現(xian)在(zai)7級(ji)(ji)以(yi)上地(di)(di)震(zhen)(zhen)，中國(guo)3年2次(ci)，全球(qiu)每(mei)(mei)年18次(ci)；6級(ji)(ji)以(yi)上地(di)(di)震(zhen)(zhen)，中國(guo)每(mei)(mei)年4次(ci)，全球(qiu)每(mei)(mei)年150次(ci)。這(zhe)個數(shu)量還是(shi)很大的(de)(de)，而(er)且大部(bu)分地(di)(di)震(zhen)(zhen)發(fa)生在(zai)人煙(yan)稀少、地(di)(di)面臺網監測不到的(de)(de)地(di)(di)方，這(zhe)就是(shi)我能夠大顯(xian)身手(shou)的(de)(de)地(di)(di)方！
我的未(wei)來
科(ke)學家(jia)們說，地(di)(di)震(zhen)(zhen)機理研究(jiu)若要實現跨越式發(fa)展(zhan)，需要觀(guan)測能(neng)(neng)(neng)力、數(shu)據(ju)分析處理能(neng)(neng)(neng)力及地(di)(di)震(zhen)(zhen)領域(yu)科(ke)技理論的(de)大幅度提升，我(wo)要做的(de)就(jiu)是(shi)第一步——提升觀(guan)測能(neng)(neng)(neng)力。“天(tian)上一天(tian)，地(di)(di)上25年”，我(wo)在(zai)天(tian)上一天(tian)得(de)到的(de)數(shu)據(ju)可能(neng)(neng)(neng)是(shi)在(zai)地(di)(di)面(mian)上25年才能(neng)(neng)(neng)獲得(de)的(de)數(shu)據(ju)，而只有統(tong)計足(zu)夠多的(de)震(zhen)(zhen)例(li)信息才能(neng)(neng)(neng)夠支撐地(di)(di)震(zhen)(zhen)研究(jiu)。
所(suo)以(yi)，我會通過監測(ce)全(quan)球(qiu)空(kong)間電(dian)磁場、電(dian)離層(ceng)等離子(zi)體、高能粒子(zi)沉降等物理現象，來積累足夠多的(de)震例信(xin)息，探索地(di)震電(dian)離層(ceng)相(xiang)應變化的(de)信(xin)息特征及(ji)其機理，以(yi)供科研人員(yuan)研究(jiu)參考，為(wei)地(di)震觀測(ce)研究(jiu)提供有價值的(de)信(xin)息。
與此同時(shi)，我的探測數據(ju)也能為(wei)空間(jian)物理(li)和(he)(he)地球(qiu)物理(li)研(yan)究提供(gong)重(zhong)要數據(ju)支(zhi)持，包括空間(jian)天氣預警、通信導航環境(jing)監(jian)測、空間(jian)物理(li)和(he)(he)地球(qiu)物理(li)研(yan)究等(deng)，服務于基礎科學研(yan)究，使中國首次(ci)具備全(quan)疆域和(he)(he)全(quan)球(qiu)三維地球(qiu)物理(li)場動(dong)態(tai)監(jian)測能力(li)。
這次，我的(de)(de)成功(gong)得(de)益于(yu)很多國(guo)家的(de)(de)共同支持，法國(guo)、俄(e)羅斯(si)、歐空(kong)局等都向我的(de)(de)科學(xue)團(tuan)隊提供了大量歷史和(he)在(zai)軌的(de)(de)電磁衛星(xing)數(shu)據，分享了他(ta)們的(de)(de)研究成果和(he)研制經(jing)驗，意大利空(kong)間(jian)局和(he)奧(ao)地利空(kong)間(jian)所也(ye)提供了相應的(de)(de)有效載(zai)荷。
正因如(ru)此(ci)，我(wo)的(de)觀測數據還(huan)將對(dui)其他國家的(de)科技工作者們開(kai)放，供(gong)大家一(yi)起研究使用，加強人類(lei)對(dui)地球和宇宙的(de)認識，造福世界(jie)各(ge)國人民。
當然，畢竟我(wo)一顆星的(de)(de)能力是有限的(de)(de)，而且，地震預測(ce)是世界性(xing)的(de)(de)未解(jie)難題，我(wo)從(cong)數據觀測(ce)做起，離預報地震還有很長的(de)(de)路要(yao)走。
所以，科研人員還在(zai)繼續努力，爭取早日給我(wo)增(zeng)加(jia)(jia)“幫(bang)手”，根(gen)據相關的發(fa)展規劃，張衡一號02星有望在(zai)2020年發(fa)射！我(wo)會(hui)在(zai)天上(shang)好(hao)好(hao)工(gong)作，站好(hao)我(wo)這班崗，同(tong)時期待更(geng)多小(xiao)伙伴(ban)們加(jia)(jia)入進來！
【責任編輯：李巨堯(yao)】
