张衡一号 飞到天上“看”地震

祖国70岁华诞就要到了，小读者们想好怎样向祖国献上祝福了吗？那就先从了解近年来祖国突飞猛进的发展开始吧！其实，我们《学与玩》一直努力用多样的形式、生动的语言让大家了解祖国科技、文化、教育等方方面面的成就。从今天开始，咱们就在新栏目“我和我的祖国”中了解更多吧！

今年5月12日是我国第11个“防灾减灾日”。其间，我们通过一系列活动，增强了防灾减灾意识，获得了避灾自救技能。在众多灾害中，地震是破坏力非常大的一种，能预测地震才能躲避地震，科学家们一直致力于此。去年，我国首颗电磁监测试验卫星——“张衡一号”肩负着预测地震的任务成功发射。

拥有“三头六臂”

“张衡一号”是边长为1.4米的立方体，质量约730千克。从外形来看，它的特色非常鲜明——拥有“三头六臂”。

所谓“三头”，说的是张衡一号携带的三类有效载荷，分别用于探测电磁场、等离子体和高能粒子。

此外，张衡一号还有着“六臂”——六条长长的“触角”，即弹性伸杆结构，具有自驱动、质量轻、储能高、大幅降低机构复杂性、展开精度高等特点，而张衡一号的高技术含量很大程度上就体现在这长长的触角中。触角展开后达到近5米，而收拢时仅有手掌大小。而且，磁场探测器安装在“触角”的顶部，能尽可能地减少磁场干扰。这也使得它的磁强计灵敏度达到可以分辨出背景磁场五百万分之一的信号。打个比方，即使是一只蚊子落在人身上产生的重量，它也能感知到。

为地球“隔空把脉”

张衡一号地震预测原理和地面预测方式相比，基本上没有太大变化，但是细节上却有“大不同”：它不直接检测地震波，而是通过检测包裹在地球周围的空间等离子层的变化，间接获得地壳的运动变化情况。

我们知道，地球周围包裹着一层类似水质一样的膜，名為等离子体态物质层。地壳震动波无论大小，都会影响这层等离子物质层。就如无论是向水里投一块石头，还是扔一根羽毛，水面都会产生涟漪一样。张衡一号可以在太空里通过监测等离子物质层的变化，获得地壳活动的信息数据，提炼出预测地震的有效信息。

因此我们说，张衡一号就像是一架在太空里给地球把脉的仪器，它不与地球直接牵手接触是为了避免干扰。

洁净所以灵敏

张衡一号是中国科学家独立研发的科技产品，为我国的太空探索技术取得了重大突破。作为电子仪器，需要大幅度降低自身电磁波强度，以便减少收集有效信息产生的干扰，而张衡一号自身的电磁强度不到地球磁场强度的十万分之一。

这么优秀的高磁洁净度是什么概念？打个比方，地球磁场强度如果是千米巨浪，张衡一号的磁场强度仅是浪尖上的小水珠。自身磁场如此干净，探测灵敏度自然就高多了。

此前，高磁洁净度卫星都是外国人研制的，张衡一号高磁洁净度特性打破了国外技术在太空探索领域的垄断，对我国进行后续空间电磁场探测任务意义重大。换句话说，它不仅是地震预报员，还是太空探索的“先锋官”。

本文选自江苏凤凰美术出版社《大国重器——图说当代中国重大科技成果》一书。该书通过生动的语言和精准的插画，直观而艺术化地展示了新时代的国之重器，为2018年度国家主题出版重点选题，荣获国家图书馆第十四届“文津图书奖”。

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，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”。