2月2日,我国首颗电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,这让我国成为目前全球拥有在轨运行的多载荷、高精度地球物理场探测卫星的少数国家之一,为“地震预测”这道世界性难题的解答,提供一种新的尝试思路。
从外形来看,“张衡一号”的体积并不大,是一个约1.4米×1.4米×1.4米的立方体,重量也只有700多公斤。不过,这颗卫星的“长相”却有点奇怪——单太阳翼,装载有6根伸展长度4米多的“伸杆”,看上去有点像一个“炸了毛”的卫星。
这,恰恰是它的一大优势。
“张衡一号”卫星的抓总研制单位、航天科技集团五院东方红卫星公司总监周峰说,“张衡一号”上的“伸杆”,可将有效载荷即一双双盯着地球磁场的“眼睛”,尽可能大距离地远离星体的位置,避免受到卫星本体器件的电磁“干扰”——这是提高“眼睛”探测精度的必要条件。
说白了,离卫星本体越远,受到的电磁“干扰”越小,“眼睛”里的杂物越少,“看”得也就越清楚。
“张衡一号”的工作原理听上去并不复杂,即卫星在天上“盯着”地球磁场,一旦后者发生变化,哪怕只是起了些许的涟漪,就立即“上交”数据进行研究,因为引发磁场变化的一大可能,就是500公里外的地球上发生了较大的地壳活动——地震。
鲜为人知的是,这颗卫星“站岗”所在的太阳同步轨道,是一个布满了电子、离子的电磁世界,这里受到太阳、月球引潮力以及地球中高层大气的扰动,常常是“波涛汹涌”。国防科工局系统工程司副司长赵坚说,卫星在这里工作本就十分不易,还要探测这里的磁场变化情况,更是难上加难。
他告诉记者,“打铁还需自身硬”,想要精确“看到”地球磁场的细微变化,首先要求卫星本体的电磁信息“足够干净”。他给出一组数字:卫星本体磁性对磁场测量的“影响不确定性”需控制在0.5纳特,这相当于地球表面磁场强度的十万分之一。