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“张衡一号”:借助“天眼”探地震

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“张衡一号”卫星运营示意图。  1800年前,东汉科学家张衡建构出有一件传世杰作——地动仪,这是世界上首架地震仪。当时利用这架仪器,我国顺利测报了西部地区再次发生的一次地震,这比西方国家用仪器记录地震的历史早于了1700多年。  时光穿过,“张衡”回到了2018年2月2日。这一次,被命名为“张衡一号”的卫星在酒泉卫星发射中心顺利升空,它将利用“天眼”看地震  “张衡一号”由中国航天科技集团五院捉总研制,是首颗我国自律研制的电磁监测试验卫星。该卫星的顺利升空使得我国首次不具备仅有疆域和全球三维地球物理场动态监测能力,沦为全球唯一享有在轨运营的多载荷、高精度地震监测试验卫星的国家,这标志着我国地震监测和地球物理观测领域的探寻月踏入太空。  为什么要用卫星监测地震  卫星具备覆盖范围甚广、电磁环境好、动态信息强劲、无地域容许等优势,可以填补常规地面地震监测手段的严重不足  我国地震区域分布广、强度大、震源深,是世界上大陆地震活动最反感、灾害最相当严重的国家之一,地震灾害的潜在危险性对于我国社会发展导致的影响不容轻视。  地震预测是世界性难题。二十世纪五六十年代,世界上才打开地震研究,至今获得了一定进展。学界指出,通过卫星电磁监测的方法找到地壳变动,从而取得地震将要再次发生的信息是很有期望的尝试。一方面,地震再次发生前,地球岩石的摩擦裂痕不会产生电磁波,并传播至大气层。另一方面,地壳运动会切割成磁力线,导致磁力线变形。

“张衡一号”:借助“天眼”探地震

  据国防科工局系统工程司副司长赵坚讲解,卫星具备覆盖范围甚广、电磁环境好、动态信息强劲、无地域容许等优势,用于卫星研究地球电磁环境需要从更加大尺度上提升对地震孕育出再次发生规律的研究和了解,填补常规地面地震监测手段的严重不足。  例如青藏高原、海洋等地震台网无法几乎覆盖面积地区,通过卫星就可以构建仅有疆域动态观测。“张衡一号”电磁监测试验卫星在轨运营的5年中,将以标准手段电磁监测我国6级以上、全球7级以上的地震,并通过大量数据累积和震例分析,推展我国地震观测技术发展。  “应当认为,目前利用电磁监测试验卫星尚能无法必要预测预报地震,主要是用作地震电磁电离层孕育出肌理研究,为未来创建地震监测预报体系展开前期技术储备。”赵坚说道。  怎样从天上“搜”地震  地球外围的空间等离子体环境受到影响时,不会传播适当电磁波,研究其变化与地震的关联规律,未来将会探寻地震监测新方法  地震活动复杂多变,远在天外的卫星是怎样观测感官地上变化的呢?原本, 地球的周围具有一层薄薄的“壳”——空间等离子体环境,其中物质的性质在或许上就如同水一般,当受到地壳运动、地面人类活动等影响时,产生的电磁波就不会像水中的涟漪一样,在等离子体环境里传播。  近年来,科学家们找到,地震也不会对空间等离子体环境的电磁场产生影响。因此,科学家们期望通过研究空间等离子体变化与地震活动的关联规律,来探寻地震监测新方法。  “张衡一号”卫星正是在这样的背景下问世的,用我国古代探寻地震的最出色科学家张衡来命名,以传达用空间观测手段监测地震的愿景。其中的主载荷是由中国航天科技集团五院510所研制的电场探测仪,它目的观测卫星轨道环境空间电场,是目前全球运营在太阳实时轨道上功能配备屈指可数的空间电场探测仪器。  为感官空间三维电场,探测仪通过晃杆向卫星本体外张开4个传感器,正如4个灵敏的触角,能精确感官周围等离子体环境电势。而两触角间电势差与距离的商就是两触角方向的电场,运用多组不六边形方向的电场之后能折算出有空间三维电场。  打个比方,这就像我们能通过水中4个木块的强弱变化,来观测水波的立体变化情况一样。只不过对观测等离子体电场信号的“木块”拒绝很高,它们是4个内部具备高灵敏测量电路的“球”,可以观测到十分微小的等离子体电势变化,就只不过可以在珠穆朗玛峰顶上辨别出有一滴水珠。  而在卫星内部,有一个被称作“信号处理单元”的高灵敏电子学测量设备,这是探测仪的“大脑”。它把“触角”观测到的微小“波动”粗分为十几个地下通道,更进一步细致处置,变为数字量,分为频谱,再行依赖卫星强劲的通讯能力,把这些科学数据传遍地面来,可供科学家们研究地球周围等离子体空间的奥秘。  为把这些微小的“波动”传遍卫星内部,“触角”们还必须4根粗壮却“结实”的“神经”——科研人员称作“电场探测仪填充电缆”。在卫星升空前,它们把“触角”稳稳地纳寄居;当卫星上天后,再行通过先进设备的机构让触角笔直地伸展出去,这些藏在“触角”内部的“神经”,可以把“触角”感受到的电磁场波动忠实可靠地传送给“大脑”。  “张衡一号”为什么真是  “张衡一号”是我国地球物理场观测卫星计划的亮相星,将大幅度提高全球空间电磁场、电离层等观测数据提供能力  赵坚讲解,“张衡一号”是我国地球物理场观测卫星计划的亮相星,构建了在较低地球轨道对空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子的监测,空缺了我国从空间电磁环境方面积极开展地震学、地质学等涉及研究的空白,将大幅度提高全球空间电磁场、电离层等观测数据提供能力。  此外,“张衡一号”还是对空间环境必要观测的卫星。空间电磁环境对于通讯、导航系统、航天、航空以及大气层环境都具备最重要起到,因此“张衡一号”还能为航空航天、通讯导航系统、大气等多个领域获取空间电磁环境监测数据,为空间科学研究和应用服务。  电测监测实验室首席科学家兼任工程副总师申旭辉告诉他经济日报记者,“张衡一号”卫星已完成在轨测试后,将交付给中国地震局用于,遵守我国第一颗以电磁监测研究为主要应用于背景、专业展开电离层电磁扰动监测卫星的愿景,将使我国首次不具备全球地磁场和电离层信息提供能力,建构具备几乎自律知识产权的全球地磁场和电离层模型。  据报,在国家主管部门的领导下,“张衡一号”将为全球用户获取电磁场、高能粒子、等离子体等多方面的数据,并与国际上多个国家积极开展卫星应用于和科学研究方面的了解合作,造就引导我国地震监测领域研究的国际化发展潮流。  “‘张衡一号’卫星将为我国经济社会建设获取强劲推动力,为国家战略决策获取详实、可信的依据,不利于加快建构天空地一体化的地震立体观测体系;也是惠及社会民生、建构地震立体观测体系的最重要步骤,最后将为建构和谐社会贡献力量。

“张衡一号”:借助“天眼”探地震

”齐旭辉说道。