祖國(guó)70歲華誕就要到了，小讀者們想好怎樣向祖國(guó)獻(xiàn)上祝福了嗎？那就先從了解近年來祖國(guó)突飛猛進(jìn)的發(fā)展開始吧！其實(shí)，我們《學(xué)與玩》一直努力用多樣的形式、生動(dòng)的語言讓大家了解祖國(guó)科技、文化、教育等方方面面的成就。從今天開始，咱們就在新欄目“我和我的祖國(guó)”中了解更多吧！

今年5月12日是我國(guó)第11個(gè)“防災(zāi)減災(zāi)日”。其間，我們通過一系列活動(dòng)，增強(qiáng)了防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)，獲得了避災(zāi)自救技能。在眾多災(zāi)害中，地震是破壞力非常大的一種，能預(yù)測(cè)地震才能躲避地震，科學(xué)家們一直致力于此。去年，我國(guó)首顆電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星——“張衡一號(hào)”肩負(fù)著預(yù)測(cè)地震的任務(wù)成功發(fā)射。

擁有“三頭六臂”

“張衡一號(hào)”是邊長(zhǎng)為1.4米的立方體，質(zhì)量約730千克。從外形來看，它的特色非常鮮明——擁有“三頭六臂”。

所謂“三頭”，說的是張衡一號(hào)攜帶的三類有效載荷，分別用于探測(cè)電磁場(chǎng)、等離子體和高能粒子。

此外，張衡一號(hào)還有著“六臂”——六條長(zhǎng)長(zhǎng)的“觸角”，即彈性伸桿結(jié)構(gòu)，具有自驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量輕、儲(chǔ)能高、大幅降低機(jī)構(gòu)復(fù)雜性、展開精度高等特點(diǎn)，而張衡一號(hào)的高技術(shù)含量很大程度上就體現(xiàn)在這長(zhǎng)長(zhǎng)的觸角中。觸角展開后達(dá)到近5米，而收攏時(shí)僅有手掌大小。而且，磁場(chǎng)探測(cè)器安裝在“觸角”的頂部，能盡可能地減少磁場(chǎng)干擾。這也使得它的磁強(qiáng)計(jì)靈敏度達(dá)到可以分辨出背景磁場(chǎng)五百萬分之一的信號(hào)。打個(gè)比方，即使是一只蚊子落在人身上產(chǎn)生的重量，它也能感知到。

為地球“隔空把脈”

張衡一號(hào)地震預(yù)測(cè)原理和地面預(yù)測(cè)方式相比，基本上沒有太大變化，但是細(xì)節(jié)上卻有“大不同”：它不直接檢測(cè)地震波，而是通過檢測(cè)包裹在地球周圍的空間等離子層的變化，間接獲得地殼的運(yùn)動(dòng)變化情況。

我們知道，地球周圍包裹著一層類似水質(zhì)一樣的膜，名為等離子體態(tài)物質(zhì)層。地殼震動(dòng)波無論大小，都會(huì)影響這層等離子物質(zhì)層。就如無論是向水里投一塊石頭，還是扔一根羽毛，水面都會(huì)產(chǎn)生漣漪一樣。張衡一號(hào)可以在太空里通過監(jiān)測(cè)等離子物質(zhì)層的變化，獲得地殼活動(dòng)的信息數(shù)據(jù)，提煉出預(yù)測(cè)地震的有效信息。

因此我們說，張衡一號(hào)就像是一架在太空里給地球把脈的儀器，它不與地球直接牽手接觸是為了避免干擾。

潔凈所以靈敏

張衡一號(hào)是中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立研發(fā)的科技產(chǎn)品，為我國(guó)的太空探索技術(shù)取得了重大突破。作為電子儀器，需要大幅度降低自身電磁波強(qiáng)度，以便減少收集有效信息產(chǎn)生的干擾，而張衡一號(hào)自身的電磁強(qiáng)度不到地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的十萬分之一。

這么優(yōu)秀的高磁潔凈度是什么概念？打個(gè)比方，地球磁場(chǎng)強(qiáng)度如果是千米巨浪，張衡一號(hào)的磁場(chǎng)強(qiáng)度僅是浪尖上的小水珠。自身磁場(chǎng)如此干凈，探測(cè)靈敏度自然就高多了。

此前，高磁潔凈度衛(wèi)星都是外國(guó)人研制的，張衡一號(hào)高磁潔凈度特性打破了國(guó)外技術(shù)在太空探索領(lǐng)域的壟斷，對(duì)我國(guó)進(jìn)行后續(xù)空間電磁場(chǎng)探測(cè)任務(wù)意義重大。換句話說，它不僅是地震預(yù)報(bào)員，還是太空探索的“先鋒官”。

本文選自江蘇鳳凰美術(shù)出版社《大國(guó)重器——圖說當(dāng)代中國(guó)重大科技成果》一書。該書通過生動(dòng)的語言和精準(zhǔn)的插畫，直觀而藝術(shù)化地展示了新時(shí)代的國(guó)之重器，為2018年度國(guó)家主題出版重點(diǎn)選題，榮獲國(guó)家圖書館第十四屆“文津圖書獎(jiǎng)”。

中國(guó)處于兩大地震帶之間，自古以來就對(duì)地震研究十分重視。其中，最有名的當(dāng)屬東漢時(shí)期偉大的科學(xué)家張衡，正因?yàn)槿绱?，中?guó)首顆電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星被命名為“張衡一號(hào)”。