2023年2月2日，張衡一號衛(wèi)星成功發(fā)射五周年。張衡一號能夠以“天星”觀“地震”，擁有跳出地球觀測地震的獨(dú)家本領(lǐng)，意義非凡，發(fā)射入軌五年以來，取得了累累碩果。今天，在張衡一號發(fā)射五周年之際，讓我們一同回顧張衡一號的亮眼成績單。
張衡一號有哪些重要意義？
張衡一號衛(wèi)星是我國首個地震立體觀測體系天基平臺、首顆地球物理場探測衛(wèi)星，同時也是中方與意大利方合作研制的成果，獲得了兩國領(lǐng)導(dǎo)人的充分肯定。2018年2月2日，張衡一號衛(wèi)星成功發(fā)射入軌，隨后中意雙方領(lǐng)導(dǎo)人互致賀電。
習(xí)近平總書記在賀電中指出，中意兩國在電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星項目合作中取得的重大成果，是中意全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的重要體現(xiàn)，將有力提升兩國利用航天技術(shù)對地球電磁環(huán)境的監(jiān)測能力和水平，為地震預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)發(fā)揮重要作用，服務(wù)兩國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。
張衡一號總體技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，創(chuàng)造了多項國內(nèi)首次——首次實(shí)現(xiàn)低地球軌道衛(wèi)星高精度電磁潔凈度控制，彌補(bǔ)了我國天基科學(xué)探測領(lǐng)域發(fā)展的短板；首次實(shí)現(xiàn)在軌精確磁場探測，衛(wèi)星裝載高精度磁強(qiáng)計、感應(yīng)式磁力儀載荷，獲取了寶貴的全球地磁場數(shù)據(jù)，填補(bǔ)了我國全球地球物理場戰(zhàn)略信息獲取能力的空白，是我國構(gòu)建天空地一體化地震立體監(jiān)測體系的重要里程碑。
“上天”觀地
地震監(jiān)測的新路徑
張衡一號主要用于獲取全球空間電磁場、電磁波、電離層等離子體、高能粒子沉降等科學(xué)數(shù)據(jù)，為研究和提取與地震前兆相關(guān)的空間環(huán)境信息提供技術(shù)支持，對中國及其周邊區(qū)域開展電離層實(shí)時動態(tài)監(jiān)測和地震前兆跟蹤，彌補(bǔ)地面觀測的不足，探索地震監(jiān)測預(yù)測新途徑。
地震預(yù)測作為一個世界性科學(xué)難題，其主要原因之一在于大地震的小概率特性。張衡一號衛(wèi)星以其全球觀測能力，能夠有效捕捉到比地面觀測系統(tǒng)多得多的觀測震例，從而為探索地震預(yù)測科學(xué)理論和方法，提供全新的數(shù)據(jù)和方式。天基手段的衛(wèi)星觀測能夠極大增加震例獲取機(jī)會，并可獲得大量空間環(huán)境數(shù)據(jù)，從而為認(rèn)識統(tǒng)計規(guī)律并進(jìn)一步支撐發(fā)展地震預(yù)測科學(xué)理論奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。截至目前，張衡一號衛(wèi)星已記錄全球6級以上震例519次，7級以上震例57次。
在軌五年成果豐碩
張衡一號衛(wèi)星成功發(fā)射后，持續(xù)履行著我國第一顆以地震電磁前兆研究為主要應(yīng)用背景、專業(yè)進(jìn)行電離層電磁擾動監(jiān)測衛(wèi)星的使命，圓滿完成五年在軌壽命期任務(wù)。目前，衛(wèi)星在軌運(yùn)行平穩(wěn)、數(shù)據(jù)接收穩(wěn)定、產(chǎn)品處理高效，將繼續(xù)超期服役。
科研人員借助張衡一號衛(wèi)星對全球7級以上、全國6級以上地震開展跟蹤研究，在保證科學(xué)客觀的前提下探索地震前后電離層響應(yīng)變化信息特征及其機(jī)理。根據(jù)震例的跟蹤研究及統(tǒng)計分析，初步認(rèn)為對于絕大部分強(qiáng)地震，張衡一號衛(wèi)星均記錄到了與地震相關(guān)的電磁波和等離子體異常擾動現(xiàn)象，其中，7級以上地震的探測概率比較高，并且隨著發(fā)震時刻臨近，可能檢測到的概率也明顯提高。
在利用張衡一號衛(wèi)星在軌數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，我國首次取得了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全球地磁場參考模型創(chuàng)新性成果，建立的全球地磁場參考模型“CGGM 2020.0”填補(bǔ)了我國空間地球物理領(lǐng)域研究空白，并經(jīng)國際地磁與高空物理聯(lián)合會（IAGA）評估，成功入選新一代國際地磁參考場IGRF-13的計算。該模型是自IGRF開始更新以來唯一由中國科學(xué)家牽頭制作的全球地磁場模型，也是唯一采用中國數(shù)據(jù)制作的全球地磁場參考模型，大大提升了我國在該領(lǐng)域的自主可控水平。
