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關注|我國成功發射首顆電磁監測試驗衛星“張衡一號”,給它打了8個call,速看回電!

1800年前, 東漢科學家張衡創造出一傳世傑作——地動儀, 這是世界第一架地震儀。 當時利用這架儀器成功地測報了西部地區發生的一次地震,

這比起西方國家用儀器記錄地震的歷史早了1700多年。

時光穿越, 張衡來到2018年2月2日15時51分。 這一次, 被命名為“張衡一號”的衛星在酒泉衛星發射中心成功發射, 張衡一號是首顆我國自主研製的電磁監測試驗衛星。

該衛星的成功發射使得我國首次具備全疆域和全球三維地球物理場動態監測能力, 成為唯一擁有在軌運行的多載荷、高精度地震監測試驗衛星的國家。 位於西安航太基地的航太科技集團五院西安分院提供的數傳分系統, 讓張衡一號接收到的監測資料能夠快速、準確地傳回地面。

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地震預測有多難?

地震預測是世界性的難題。 世界上和我國大約從20世紀五六十年代才開啟地震研究, 經過50多年的努力, 取得了一定進展。 目前, 科研人員可以利用地質方法、統計方法和前兆方法來預測地震。 但是地震呈現出極大的複雜性,

能夠做出的地震預報, 都是短臨預報, 主要依靠經驗。

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電磁和地震有什麼關聯?

通過衛星電磁監測的方法發現地殼異動, 從而獲得地震即將發生的資訊在學界被認為是一個很有希望的嘗試。 地震發生前, 地球岩石的摩擦破裂會產生電磁波, 這些電磁波會往大氣層傳播。 另一方面, 地殼的運動會切割磁力線, 造成磁力線的扭曲。 也就是說, 一旦發生強烈地震, 地球內部的電磁資訊就會出現異常。

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為什麼要發射電磁試驗衛星?

發射張衡一號電磁監測試驗衛星, 是要建立一個監測全球空間電磁場、電磁波、電離層等離子、高能粒子沉降等物理量的空間試驗平臺, 為探索地震前兆資訊、空間環境監測預報和地球系統科學研究提供新的技術手段服務,

為未來建立地震前兆電磁監測衛星業務化系統進行技術準備。

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用衛星監測地震資訊有啥優勢?

利用衛星觀測地震, 將突破許多限制。 例如青藏高原、海洋等地震台網不能完全覆蓋地區, 通過衛星就可以實現全疆域的即時觀測。 張衡一號電磁監測試驗衛星在軌運行的5年中,將以標準手段對我國6級以上、全球7級以上的地震進行電磁監測,通過大量的資料積累和震例分析,有望找到其中規律,推動我國地震觀測預測技術的發展。

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衛星監測到的地震資訊,怎麼才能傳回地面?

衛星接收了電磁資訊,怎麼向地面迅速地傳回準確的地震資訊,為挽救更多的生命,提供寶貴的時間?衛星資訊的下傳必須依靠數傳分系統,數傳分系統是所有衛星必備的有效載荷,它搭建了衛星與地面的資訊傳輸鏈路,是張衡一號將地震資訊快速、準確傳回地面的關鍵。跟其他衛星相比,張衡一號的數傳分系統在電磁相容性方面做了大幅度的優化,以此才能實現地震資訊的準確傳送。

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電磁輻射對衛星資訊傳輸有什麼影響?

衛星中的部件都是電子器件,在工作狀態中,電子器件自身和電子器件之間會產生電磁輻射和相互的電磁影響。一般衛星中,電磁輻射對衛星的正常工作影響較小,但是對於張衡一號來說,如果數傳分系統本身的電磁輻射大,則會影響衛星遙感器採集資料的正確性。

7

怎麼樣克服電磁輻射對衛星資訊傳送的影響?

為了將衛星搜集到的地球電磁資訊準確傳回研究人員手中,西安分院的設計師們花了四年時間,將張衡一號的數傳分系統電磁性能做到最優。在材料選用方面,儘量採用無磁性或者低磁性的器件,“我們有效載荷產品很多都需要用到螺釘,一般都會用鋼的,但是在張衡一號上,必須全換成不易磁化的鈦螺釘。”西安分院張衡一號電磁監測試驗衛星研製負責人吳增印介紹說。

除了通過選用特殊材料降低數傳分系統的電磁輻射,還可以通過調整電路設計降低自身產生的電磁輻射。吳增印說:“在電路板設計方面,盡可能地減小印製板上供電電路所形成電流環的面積。這樣就可以降低電路對外輻射的磁場強度。

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除了監測地震資料,張衡一號還能幹嘛?

張衡一號衛星是我國地球物理場探測衛星計畫的首發星,它不僅僅是對地觀測的科學衛星,還是對空間環境直接觀測的衛星。空間電磁環境對於通訊、導航、航太、航空以及大氣層環境都有重要的作用,因此張衡一號衛星還能為航空航太、通訊導航、大氣等多個領域提供空間電磁環境監測資料,為空間科學研究和應用服務。

張衡一號電磁監測試驗衛星在軌運行的5年中,將以標準手段對我國6級以上、全球7級以上的地震進行電磁監測,通過大量的資料積累和震例分析,有望找到其中規律,推動我國地震觀測預測技術的發展。

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衛星監測到的地震資訊,怎麼才能傳回地面?

衛星接收了電磁資訊,怎麼向地面迅速地傳回準確的地震資訊,為挽救更多的生命,提供寶貴的時間?衛星資訊的下傳必須依靠數傳分系統,數傳分系統是所有衛星必備的有效載荷,它搭建了衛星與地面的資訊傳輸鏈路,是張衡一號將地震資訊快速、準確傳回地面的關鍵。跟其他衛星相比,張衡一號的數傳分系統在電磁相容性方面做了大幅度的優化,以此才能實現地震資訊的準確傳送。

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電磁輻射對衛星資訊傳輸有什麼影響?

衛星中的部件都是電子器件,在工作狀態中,電子器件自身和電子器件之間會產生電磁輻射和相互的電磁影響。一般衛星中,電磁輻射對衛星的正常工作影響較小,但是對於張衡一號來說,如果數傳分系統本身的電磁輻射大,則會影響衛星遙感器採集資料的正確性。

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怎麼樣克服電磁輻射對衛星資訊傳送的影響?

為了將衛星搜集到的地球電磁資訊準確傳回研究人員手中,西安分院的設計師們花了四年時間,將張衡一號的數傳分系統電磁性能做到最優。在材料選用方面,儘量採用無磁性或者低磁性的器件,“我們有效載荷產品很多都需要用到螺釘,一般都會用鋼的,但是在張衡一號上,必須全換成不易磁化的鈦螺釘。”西安分院張衡一號電磁監測試驗衛星研製負責人吳增印介紹說。

除了通過選用特殊材料降低數傳分系統的電磁輻射,還可以通過調整電路設計降低自身產生的電磁輻射。吳增印說:“在電路板設計方面,盡可能地減小印製板上供電電路所形成電流環的面積。這樣就可以降低電路對外輻射的磁場強度。

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除了監測地震資料,張衡一號還能幹嘛?

張衡一號衛星是我國地球物理場探測衛星計畫的首發星,它不僅僅是對地觀測的科學衛星,還是對空間環境直接觀測的衛星。空間電磁環境對於通訊、導航、航太、航空以及大氣層環境都有重要的作用,因此張衡一號衛星還能為航空航太、通訊導航、大氣等多個領域提供空間電磁環境監測資料,為空間科學研究和應用服務。

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