定名“張衡”有淵源
填補我國地震監(jiān)測空白小小衛(wèi)星跨越“三座大山”
公元132年，我國東漢時期著名天文學(xué)家張衡發(fā)明候風(fēng)地動儀，可測知地震震中的大概方位，引起舉國震動。候風(fēng)地動儀被認為是世界上最早的地動儀，先于西方國家用儀器記錄地震的歷史約1800年，開創(chuàng)了世界地震勘測研究的先河。
“這正是我們將衛(wèi)星定名為‘張衡一號’的淵源。”國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅說，取名“張衡一號”一是為紀念中國古代科技代表人物張衡杰出的科技貢獻；二是體現(xiàn)了衛(wèi)星工程地震監(jiān)測的主要特點，具有科技、歷史、文化意義，易于傳播；三是為了更好普及地球物理場及地震有關(guān)知識，弘揚科學(xué)精神，培育社會公眾尤其是青少年崇尚科學(xué)、熱愛航天的良好風(fēng)氣。
其實，這不是張衡第一次被“冠名”。據(jù)北京理工大學(xué)副教授李赫亞介紹，1970年聯(lián)合國天文組織將月球背面的一個環(huán)形山命名為“張衡環(huán)形山”；1977年將太陽系中的1802號小行星命名為“張衡星”。2003年國際小行星中心為紀念張衡及其誕生地河南南陽，將小行星9092命名為“南陽星”。
“本次衛(wèi)星以‘張衡’為名，除了紀念張衡本人在地震觀測方面的杰出貢獻，也是為了傳承以張衡為代表的中國古代科學(xué)家群體的精神內(nèi)質(zhì)。”李赫亞說。
填補我國地震監(jiān)測空白
眾所周知，地震監(jiān)測是世界性的難題。那么，太空中的“張衡一號”如何開展地震監(jiān)測呢？
“張衡一號”衛(wèi)星工程首席科學(xué)家、中國地震局地殼應(yīng)力研究所總工申旭輝介紹，我國境內(nèi)地震分布廣、強度大、震源淺，是世界上大陸地震活動最強烈、災(zāi)害最嚴重的國家之一。然而，長期以來，我國地震監(jiān)測主要依靠陸地上的監(jiān)測臺站設(shè)備，地面觀測臺網(wǎng)在青藏高原和海域地區(qū)觀測不足，制約了我國地震監(jiān)測研究的水平。
科學(xué)研究表明，一旦發(fā)生地震，地球內(nèi)部的電磁信息就會發(fā)生異常，因此，構(gòu)建空間電磁監(jiān)測體系對研究地震機理與空間電磁擾動的耦合關(guān)系、探索地震監(jiān)測新方法有著重要意義。衛(wèi)星具有覆蓋范圍廣、電磁環(huán)境好、動態(tài)信息強、無地域限制等優(yōu)勢，使用衛(wèi)星進行地球電磁環(huán)境的研究，能夠從更大的尺度上提高對地震孕育發(fā)生規(guī)律的認識，彌補常規(guī)地面地震監(jiān)測手段的不足。因此，國外利用衛(wèi)星進行地震前空間電磁異常現(xiàn)象的研究已有多年歷史，俄羅斯、法國、美國等國家曾發(fā)射過同類衛(wèi)星。
申旭輝告訴記者，“張衡一號”衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用中心依托中國地震局地殼應(yīng)力研究所建設(shè)和運行。通過監(jiān)測設(shè)備，“張衡一號”可將全球電磁場、電離層等離子體、高能粒子觀測數(shù)據(jù)實時傳回地面，為研究人員的科學(xué)研究提供連續(xù)穩(wěn)定的大數(shù)據(jù)支持。
“‘張衡一號’填補了我國在全球地磁場電離層信息獲取能力上的空白，提升中國全境電磁場和電離層監(jiān)測能力，還彌補了地面觀測臺網(wǎng)在青藏高原和海域地區(qū)觀測的不足，可幫助我們獲取全球震例，大幅增加震例檢驗機會。”申旭輝說。
小小衛(wèi)星跨越“三座大山”
關(guān)于地震研究，很多人最感興趣的是地震是否能有效預(yù)測。有了天基平臺“張衡一號”，我國的地震監(jiān)測水平將又上一個新臺階，這一點毋庸置疑。“但目前利用電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星尚不能直接預(yù)測預(yù)報地震，主要是用于地震電磁電離層前兆信息研究，為未來建立地震監(jiān)測體系進行前期技術(shù)儲備。但我們探索地震孕育機理的腳步不會停止。”趙堅向記者強調(diào)。
申旭輝則表示，當前，擺在地震科學(xué)家面前的有“三座大山”。第一座“大山”是我國地震數(shù)據(jù)積累太少，不足以幫助科學(xué)家形成完整的科學(xué)體系和方法體系。“局限于國內(nèi)的樣本數(shù)，連有效的統(tǒng)計分析都不夠。”第二座“大山”是地震科學(xué)研究的方法和手段受到很多制約。地震發(fā)生在地下，科學(xué)家們很難去地下看到底是怎么回事，而地面的探測站點畢竟分散，很難把全球的地球物理場搞清楚。第三座“大山”則是地震研究的基本理論本身起源于早期的牛頓物理學(xué)，而如今物理學(xué)發(fā)展很快，基礎(chǔ)理論學(xué)科相互交叉滲透，地震研究迫切需要吸收其他相關(guān)學(xué)科的理論。
“跨越這‘三座大山’，就要上天入地。如今衛(wèi)星上天，幫助監(jiān)測和積累數(shù)據(jù)，是一種探索和嘗試，但是對于地震研究而言，指望一兩顆星遠遠不夠。”申旭輝透露，“張衡一號”是我國地球物理場探測衛(wèi)星計劃的首發(fā)星，未來將以該衛(wèi)星為基礎(chǔ)，繼續(xù)推進綜合空間信息應(yīng)用研究，加快推進張衡一號02衛(wèi)星研制研發(fā)進程和后續(xù)地球物理場探測衛(wèi)星規(guī)劃論證，全面提高我國全球地球物理場信息獲取能力。
