解讀張衡一號：我們離地震預報還有多遠？

新京報快訊(記者倪偉 李玉坤)今天(2月2日)15時51分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將電磁監測試驗衛星「張衡一號」發射升空。「張衡一號」主要用於監測地震發生時的電磁現象，它使我國成為世界上少數擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛星的國家之一。

作為我國地球物理場探測衛星計劃的首發星，張衡是如何監測地震的?它將為地震預報做出什麼貢獻?新京報就此採訪了張衡一號研製者和地震專家申旭輝。

500公里外太空為何能監測到地震?

——研究證實地球內部的電磁信息可以傳到太空

通過電磁監測發現地殼異動，從而預判地震，在學界一直被認為是很有希望的嘗試。

原因在於，地震發生前地球岩石的摩擦破裂會產生電磁波。同時，地殼運動會切割磁力線，造成磁力線的扭曲。也就是說，一旦發生強震，地球內部的電磁信息就會出現異常。

申旭輝告訴記者，地震時發出的信號包括高頻和低頻兩種，高頻信號傳到地表就消失了。傳統電波科學和地震學理論認為，低頻信號可以傳到地表，但是到不了衛星的高度，就會被大氣層吸收。

「但我們發現，低頻電磁波的某些頻段完全可以傳遞到電離層，影響電離層的運動，並被衛星觀測到。」申旭輝介紹，張衡一號2006年啟動關鍵技術預研後，通過電磁波傳播的解析解、數值解和實際觀測數據檢驗，證明地面和地下輻射源激發的低頻電磁波能夠發送到衛星高度。

同時，以法國DEMETER衛星數據為基礎，張衡一號研製人員在大量震例研究基礎上，結合地震監測跟蹤試驗，初步建立了地震前電離層擾動變化統計規律。

中國航天科技集團五院相關負責人表示，張衡一號將成為一個試驗平台，重點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。這些數據有助於探索地震前兆信息和空間環境監測預報，從而為未來建立地震電磁監測衛星業務化系統作技術準備。

張衡一號距離地震預測還有多遠?

——處於地震預測三個基本條件的第一階段

地震預測是世界性的難題。大約從20世紀五六十年代開始，全球才開始地震研究，至今取得了一定進展。

而由於地震的極大複雜性，「地震預報太難，靠一顆星、兩顆星不可能解決問題。」申旭輝坦言。

但能做的工作仍有很多。申旭輝介紹，實現地震預報有三個基本條件：大量的數據，高性能的數據處理技術，科學的地震模型。目前，張衡一號還處於獲取數據的階段。

張衡一號是我國地球物理場探測衛星計劃首發星，後續安排已經提上日程。中國航天科技集團五院介紹，電磁監測衛星02星正在論證階段，計劃2020年發射。未來還將與中國地震局共同規劃發展後續衛星，最終建立地震電磁監測衛星系統。

對話張衡一號衛星工程首席科學家、副總師申旭輝：

地震研究三條路，均有衛星協助

新京報：目前國際上有其他國家發射過地震電磁衛星嗎?

申旭輝：有，最成功的是法國2004年發射的地震電磁衛星。俄羅斯曾經發射過3顆，烏克蘭和美國也曾發射專用的地震電磁衛星。目前，土耳其、日本、瑞典、義大利等，都有這樣的地震電磁衛星計劃，但還沒有實施。

新京報：張衡星已經規划了01星和02星，它們目標是什麼?

申旭輝：地震預報太難，靠一顆星、兩顆星不可能解決問題。但我們可以做的工作仍有很多。

01星和02星能保證在軌接續。01星計劃運行5年，02星按計劃2020年發射，到時候會同時在軌。目前5天的回歸周期到時候就變成2天，空間解析度由500公里變成200公里。

目前我們還在推進國際電磁衛星虛擬星座計劃，歐空局也要加入。中國的兩顆星加上全球幾顆衛星，就會有可觀的空間識別能力。

新京報：地震研究目前有哪些方向?電磁波方向是不是業界主流?

申旭輝：地震研究有這幾個主流方向：

地震時地殼會產生一定範圍的變形，導航衛星可以測出形變;地球深部會產生一些流體或氣體，氣體地球化學也是一個重要手段;此外，電磁場和電磁波也是一個監測手段。

目前來看，很難說哪個地震模型最有效。科學的魅力就是它的未知性。如果已經能夠確定了，就不是科學，而是技術了。

新京報：這些手段都有衛星去監測嗎?

申旭輝：都可以。比如高分五號有紅外和高光譜觀測，高光譜就可以監測氣體。高分三號也可以作地球形變觀測。現在來看，空間技術的各種手段和平台，都能在防震減災中發揮應有的作用。

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