張衡一號 飛到天上“看”地震

祖國70歲華誕就要到了，小讀者們想好怎樣向祖國獻上祝福了嗎？那就先從了解近年來祖國突飛猛進的發(fā)展開始吧！其實，我們《學與玩》一直努力用多樣的形式、生動的語言讓大家了解祖國科技、文化、教育等方方面面的成就。從今天開始，咱們就在新欄目“我和我的祖國”中了解更多吧！

今年5月12日是我國第11個“防災減災日”。其間，我們通過一系列活動，增強了防災減災意識，獲得了避災自救技能。在眾多災害中，地震是破壞力非常大的一種，能預測地震才能躲避地震，科學家們一直致力于此。去年，我國首顆電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星——“張衡一號”肩負著預測地震的任務成功發(fā)射。

擁有“三頭六臂”

“張衡一號”是邊長為1.4米的立方體，質量約730千克。從外形來看，它的特色非常鮮明——擁有“三頭六臂”。

所謂“三頭”，說的是張衡一號攜帶的三類有效載荷，分別用于探測電磁場、等離子體和高能粒子。

此外，張衡一號還有著“六臂”——六條長長的“觸角”，即彈性伸桿結構，具有自驅動、質量輕、儲能高、大幅降低機構復雜性、展開精度高等特點，而張衡一號的高技術含量很大程度上就體現在這長長的觸角中。觸角展開后達到近5米，而收攏時僅有手掌大小。而且，磁場探測器安裝在“觸角”的頂部，能盡可能地減少磁場干擾。這也使得它的磁強計靈敏度達到可以分辨出背景磁場五百萬分之一的信號。打個比方，即使是一只蚊子落在人身上產生的重量，它也能感知到。

為地球“隔空把脈”

張衡一號地震預測原理和地面預測方式相比，基本上沒有太大變化，但是細節(jié)上卻有“大不同”：它不直接檢測地震波，而是通過檢測包裹在地球周圍的空間等離子層的變化，間接獲得地殼的運動變化情況。

我們知道，地球周圍包裹著一層類似水質一樣的膜，名為等離子體態(tài)物質層。地殼震動波無論大小，都會影響這層等離子物質層。就如無論是向水里投一塊石頭，還是扔一根羽毛，水面都會產生漣漪一樣。張衡一號可以在太空里通過監(jiān)測等離子物質層的變化，獲得地殼活動的信息數據，提煉出預測地震的有效信息。

因此我們說，張衡一號就像是一架在太空里給地球把脈的儀器，它不與地球直接牽手接觸是為了避免干擾。

潔凈所以靈敏

張衡一號是中國科學家獨立研發(fā)的科技產品，為我國的太空探索技術取得了重大突破。作為電子儀器，需要大幅度降低自身電磁波強度，以便減少收集有效信息產生的干擾，而張衡一號自身的電磁強度不到地球磁場強度的十萬分之一。

這么優(yōu)秀的高磁潔凈度是什么概念？打個比方，地球磁場強度如果是千米巨浪，張衡一號的磁場強度僅是浪尖上的小水珠。自身磁場如此干凈，探測靈敏度自然就高多了。

此前，高磁潔凈度衛(wèi)星都是外國人研制的，張衡一號高磁潔凈度特性打破了國外技術在太空探索領域的壟斷，對我國進行后續(xù)空間電磁場探測任務意義重大。換句話說，它不僅是地震預報員，還是太空探索的“先鋒官”。

本文選自江蘇鳳凰美術出版社《大國重器——圖說當代中國重大科技成果》一書。該書通過生動的語言和精準的插畫，直觀而藝術化地展示了新時代的國之重器，為2018年度國家主題出版重點選題，榮獲國家圖書館第十四屆“文津圖書獎”。

中國處于兩大地震帶之間，自古以來就對地震研究十分重視。其中，最有名的當屬東漢時期偉大的科學家張衡，正因為如此，中國首顆電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星被命名為“張衡一號”。