2018年2月2日15时51分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道。这标志中国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。
张衡一号电磁监测试验卫星是中国全新研制的国家民用航天科研试验卫星,也是中国地球物理场探测卫星计划的首发星。该星利用覆盖范围广、电磁环境好、动态信息强、无地域限制等优势,开展全球空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子沉降等物理现象的监测,为地震机理研究、空间环境监测和地球系统科学研究提供新的技术手段。同时,该星探测数据也能为空间物理和地球物理研究提供重要数据支持。
中国处于两大地震带之间,自古以来就对地震研究十分重视。其中最有名的当属东汉时期伟大的科学家张衡在公元132年发明的候风地动仪。这是世界上的第一架地动仪,奠定了中国地震科学发展的基础。正因为如此,中国首颗电磁监测试验卫星被命名为“张衡一号”。
以“张衡一号”命名电磁监测试验卫星,主要是为纪念中国古代科技代表人物张衡在地震观测方面的杰出贡献,传承张衡为代表的中国古代科学家群体崇尚科学、追求真理的精神内质。
它能够发挥空间对地观测的大动态、宽视角、全天候优势,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,进一步推进中国立体地震观测体系建设,开辟探索地震监测、预测新途径。
“张衡一号”覆盖范围广、电磁环境好、动态信息强、无地域限制,将开展全球空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子沉降等物理现象的监测,为地震机理研究、空间环境监测和地球系统科学研究提供新的技术手段。
它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的电离层动态变化进行实时监测,探索性开展全球7级、中国6级以上地震点电磁信息研究,总结电离层扰动特征,同时,可为国家安全、航空航天、导航通讯等领域提供空间电磁环境监测服务。
“张衡一号”设计寿命5年,卫星的设计指标和载荷配置均超过国外同类卫星。采用通用小卫星平台,搭载感应式磁力仪、高精度磁强计、电场探测仪、GNSS掩星接收机、等离子体分析仪、高能粒子探测器、朗缪尔探针和三频信标发射机等8种载荷。
此外,卫星所载的意大利高能粒子探测器,将与中方研制的高能粒子探测器互为补充联合探测。
“张衡一号”创造了中国卫星研制领域的多项首次,总体技术指标达到国际先进水平,部分技术指标达到国际领先水平。该星在国内首次实现低地球轨道卫星高精度电磁洁净度控制,达到国际先进水平,弥补了中国天基科学探测领域发展的一大短板,对后续空间探测任务的发展具有重要意义。国内首次实现在轨精确磁场探测,卫星装载高精度磁强计、感应式磁力仪载荷,有望使中国第一次获取十分宝贵的全球地磁场数据。此外,该星还在国内首次实现高精度电离层电子、离子原位探测。