飞到天上“看”地震，探秘“张衡一号”卫星！

随着我国科技的发展，越来越多的大国重器现身于科技领域，卫星是大国重器中的一种，我们熟知的卫星有很多种，如通信卫星、侦察卫星、气象卫星等。

去年发射的一颗卫星也成为卫星领域的一颗新星，它就是“张衡一号”电磁监测试验卫星。

那么，我们为什么要发射“张衡一号”卫星呢？它的工作原理是什么？今天的“大国科技范”系列文章，就让小编带你探秘“张衡一号”卫星。

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地震预报是世界性难题

我们都知道，虽然人类关注地震已经有上千年的历史了，但到现在，地震还是人类无法解决的谜题。

关于为什么我们无法预报地震，科学家们早就解释过，这是由于地球物理过程发生在地下深处，我们看不见也摸不着，非常不利于研究。

再加上地球的庞大及其运动的复杂性无法进行模拟和实验，地震预报的发展非常迟缓，地震预报已经成为一个世界性的科学难题。

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地震监测新思路：飞到天上“看”地震

预报地震一直是地球科学家和地震学家的梦想，虽然依靠现在的科学技术我们还无法准确预报地震，但是，在很多地球物理专家看来，地震属于自然科学问题，自然科学问题必有解决的办法，只要我们积极寻找、探索新的思路，终有一天地震预报会成为现实。

“张衡一号”的发射就是一次新思路的探索和尝试。2018年2月2日，“张衡一号”发射升空，在“天上”工作的它，拥有很多地面上的监测设备没有的优势。

我们都知道，我国的地震台网还有很多地方没有达到，如青藏高原等人烟稀少的地方，而这些地方又恰恰是地震高发区。另外，我国地震监测的只是国内的地震情况，没有办法获取世界范围内的地震数据情况，但“张衡一号”可以解决这个问题。

它的发射，可以发挥空间对地观测的大动态、宽视角、全天候特点，通过获取全球电磁场、电离层等离子体、高能粒子观测数据，对中国及其周边区域开展电离层动态实时监测和地震前兆跟踪，弥补地面观测的不足。

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“张衡一号”是如何监测地震的？

在天上监测地球上的地震是个不错的思路，这或许能为地球预测工作带来新的突破。不过很多人可能还有一个疑问：“张衡一号”在高高的太空中如何检测到地球上可能发生的地震呢？

其实，“张衡一号”可以通过地球电磁的变化来检测地震。

我们都知道，地球上是有磁场的，地球磁场包括基本磁场和变化磁场，基本磁场起源于地球内部，是地球磁场的主要组成部分，比较稳定；变化磁场主要起源于固体地球外部，包括地球磁场的各种短期变化，与太阳和电离层的变化等有关，相对来说比较微弱。

正常的情况下，地球上会有比较规律的磁力线。而地震属于地壳运动，这种运动会切割磁力线，造成磁力线的扭曲。通过观测地震引起的磁力线的变化，我们就可以找到地震的某些规律了。

 地震电离层扰动

科学家们也确实通过研究发现，在一些大地震前，可观测到较大空间范围的电离层扰动和电磁异常现象，法国2004年发射的专用于地震监测的DEMETER卫星就观测到2007年11月14日智利7.9级地震前的电离层电磁扰动。

那么，“张衡一号”是如何做到电磁监测的呢？我们前面讲过，“张衡一号”是一颗电磁监测试验卫星，它搭载了很多载荷设备，一共是3类8种有效载荷。

一类是电离层原位参数测量有效载荷，包括等离子体分析仪、朗缪尔探针、高能粒子探测器，用于测量电离层电子和离子的密度、温度、漂移速度以及带电高能粒子通量与运动方向。

二类是电离层结构层析成像载荷，包括GNSS掩星接收机和三频信标机，用于测量电离层二维、三维等离子体精细结构及其变化。

第三类就是电磁场有效载荷，这类设备包括高精度磁强计、电场探测仪、感应式磁力仪，可以用于测量直流和低频电磁场及其变化信息，这些设备产生的大量空间电磁监测数据在经过科学家们的分析之后，就可能成为我们研究地震的有用信息。

高精度磁强仪

目前，“张衡一号”已经在太空中运行了一年多的时间，它在天上默默地工作，为地球上的科学家们提供数据，我们一起期待“张衡一号”和科学家们带来的惊喜吧！

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