“张衡一号”卫星成功发射 西安科技助力卫星探索地震预测
我国成功发射首颗电磁监测试验卫星“张衡一号” 新华社发
2月2日15时51分，“张衡一号”卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。这是首颗我国自主研制的电磁监测试验卫星，该卫星的成功发射，使我国具备了全疆域和全球三维地球物理场动态监测能力，成为唯一拥有在轨运行的多载荷、高精度地震监测试验卫星的国家。航天科技集团五院西安分院为该卫星提供的数传分系统，让卫星接收到的监测数据能够快速、准确地传回地面。
优化电磁兼容性
提高信息传输准确性
“通过卫星电磁监测的方法发现地壳异动，从而获得地震即将发生的信息在学界被认为是一个很有希望的尝试。”西安分院“张衡一号”电磁监测试验卫星研制负责人吴增印解释说，地震发生前，地球岩石的摩擦破裂会产生电磁波，这些电磁波会往大气层传播。另一方面，地壳的运动会切割磁力线，造成磁力线的扭曲。也就是说，一旦发生强烈地震，地球内部的电磁信息就会出现异常，此时，卫星将接收数据传回地面，为工作人员的预测提供一定的依据。
卫星接收了电磁信息，怎么向地面迅速地传回准确的地震信息？吴增印说，卫星信息的下传必须依靠数传分系统，数传分系统是所有卫星必备的有效载荷，它搭建了卫星与地面的信息传输链路，是“张衡一号”将地震信息快速、准确传回地面的关键。跟其它卫星相比，“张衡一号”的数传分系统在电磁兼容性方面做了大幅度的优化，因此才能实现地震信息的准确传送。
“卫星中的部件都是电子器件，在工作状态中，电子器件自身和电子器件之间会产生电磁辐射和相互的电磁影响。一般卫星中，电磁辐射对卫星的正常工作影响较小，但是对于‘张衡一号’来说，如果数传分系统本身的电磁辐射大，则会影响卫星遥感器采集数据的正确性。”吴增印介绍道，为了将卫星搜集到的地球电磁信息准确传回研究人员手中，西安分院的设计师们花了4年时间，将“张衡一号”的数传分系统电磁性能做到最优。在材料选用方面，尽量采用无磁性或者低磁性的器件。“我们有效载荷产品很多都需要用到螺钉，一般都会用钢的，但是在‘张衡一号’上，必须全换成不易磁化的钛螺钉。”吴增印说，除了通过选用特殊材料降低数传分系统的电磁辐射，还可以通过调整电路设计降低自身产生的电磁辐射，在电路板设计方面，尽可能地减小印制板上供电电路所形成电流环的面积。这样就可以降低电路对外辐射的磁场强度。
将在航天航空通讯导航等
多个领域发挥作用
利用卫星观测地震，将突破许多限制。例如青藏高原、海洋等地震台网不能完全覆盖地区，通过卫星就可以实现全疆域的实时观测。“张衡一号”电磁监测试验卫星在轨运行的5年中，将以标准手段对我国6级以上、全球7级以上的地震进行电磁监测，通过大量的数据积累和震例分析，有望找到其中规律，推动我国地震观测预测技术的发展。
“张衡一号”卫星是我国地球物理场探测卫星计划的首发星，发射这颗电磁监测试验卫星，是要建立一个监测全球空间电磁场、电磁波、电离层等离子、高能粒子沉降等物理量的空间试验平台，它不仅仅是对地观测的科学卫星，还是对空间环境直接观测的卫星。空间电磁环境对于通讯、导航、航天、航空以及大气层环境都有重要的作用，因此“张衡一号”卫星还能为航空航天、通讯导航、大气等多个领域提供空间电磁环境监测数据，为探索地震前兆信息、空间环境监测预报和地球系统科学研究提供新的技术手段服务，为未来建立地震前兆电磁监测卫星业务化系统进行技术准备。 记者关颖 通讯员 张昊
编辑：李晨