今天15時(shí)51分，我國(guó)首顆自主研發(fā)建造的電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星——“張衡一號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，使我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。作為星上主要載荷之一，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院510所創(chuàng)新研發(fā)的電場(chǎng)探測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了首次應(yīng)用，將在未來5年探測(cè)衛(wèi)星軌道環(huán)境空間電場(chǎng)，服務(wù)于我國(guó)地震研究。
（網(wǎng)絡(luò)配圖）
近年來科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)地震會(huì)對(duì)空間等離子體環(huán)境的電磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，甚至?xí)诘卣鹎熬鸵呀?jīng)開始產(chǎn)生影響，因此科學(xué)家希望通過研究空間等離子體變化與地震活動(dòng)的關(guān)聯(lián)規(guī)律，來探索如何攻克“地震預(yù)報(bào)”這一世界難題?！皬埡庖惶?hào)”衛(wèi)星正是在這種背景下誕生的。
510所副所長(zhǎng)王潤(rùn)福介紹，與以往在地面監(jiān)測(cè)電磁波的多種方式相比，利用天基平臺(tái)對(duì)地球電磁波變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以說“站得更高，看得也更遠(yuǎn)、更廣”，因此被形象地稱為“跳出地球看地震”，此次“張衡一號(hào)”的發(fā)射應(yīng)用也標(biāo)志著我國(guó)首次具備全疆域和全球三維地球物理場(chǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力。
王潤(rùn)福介紹，510所于2011年啟動(dòng)前期研究工作，歷經(jīng)7年攻關(guān)，科研團(tuán)隊(duì)成功研制出電場(chǎng)探測(cè)儀，這一技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，其中電場(chǎng)分辨率、靈敏度等核心指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，電場(chǎng)探測(cè)儀也成為我國(guó)電磁監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中首個(gè)在航天應(yīng)用的載荷產(chǎn)品。
“電場(chǎng)探測(cè)儀通過伸桿向衛(wèi)星本體外伸出4個(gè)長(zhǎng)4.5米的傳感器，就像4個(gè)靈敏的‘觸角’，每?jī)蓚€(gè)傳感器為一組，可以感知等離子電勢(shì)換算得出空間三維電場(chǎng)。”510所空間探測(cè)載荷工程中心副總王鹢介紹，在衛(wèi)星內(nèi)部，有一個(gè)被稱為“信號(hào)處理單元”的高靈敏電子學(xué)測(cè)量設(shè)備，就好比電場(chǎng)探測(cè)儀的“大腦”，它把“觸角”探測(cè)到的微小頻譜進(jìn)行精細(xì)處理后，再將這些科學(xué)數(shù)據(jù)快速回傳到地面，經(jīng)過科研人員分析研究，最終積累形成數(shù)據(jù)庫(kù)，用于地震研究。
510所空間探測(cè)載荷工程中心技術(shù)總監(jiān)雷軍剛介紹說：“電場(chǎng)探測(cè)儀當(dāng)初的設(shè)計(jì)指標(biāo)超過之前國(guó)際發(fā)射的同類衛(wèi)星的最高水平，因此對(duì)我們來說是又新又難，其中同時(shí)解決寬頻帶、大動(dòng)態(tài)范圍、微弱信號(hào)監(jiān)測(cè)電磁學(xué)領(lǐng)域三大難題的要求是最困難的。”研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)先后攻克了測(cè)試標(biāo)定等技術(shù)難題，相當(dāng)于將電場(chǎng)探測(cè)儀靈敏度的國(guó)際最高水平提升了一個(gè)量級(jí)，又在國(guó)際市場(chǎng)封鎖的情況下，解決了滑環(huán)電纜等工程難題，實(shí)現(xiàn)了諸多創(chuàng)新。
“此次創(chuàng)新成果的應(yīng)用，在形成510所新的技術(shù)增長(zhǎng)點(diǎn)的同時(shí)，有效支撐了國(guó)家航天事業(yè)發(fā)展，更重要的是以電場(chǎng)探測(cè)儀為開端，510所近幾年陸續(xù)啟動(dòng)了很多新載荷研制項(xiàng)目，這些新載荷將在我國(guó)未來火星探測(cè)、小行星探測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用?！蓖鯘?rùn)福說。
