我們的征途是星辰大海
發(fā)布時(shí)間:2018-06-22 來(lái)源: 美文摘抄 點(diǎn)擊:
距今1800多年前,東漢科學(xué)家張衡發(fā)明了地動(dòng)儀,這是世界上第一架能夠預(yù)測(cè)地震的儀器。
時(shí)光穿梭,一顆被命名為“張衡一號(hào)”的衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射!皬埡庖惶(hào)”和張衡有什么關(guān)系?它肩負(fù)什么樣的特殊使命?
高能調(diào)查局火速調(diào)查!
到天上測(cè)地震
眾所周知,地震預(yù)測(cè)是一個(gè)世界難題。1800多年前,張衡的地動(dòng)儀作出了石破天驚的貢獻(xiàn),但就算是距離地動(dòng)儀發(fā)明1800多年后的今天,人類對(duì)于地震的預(yù)測(cè)手段依然非常有限。
20世紀(jì)五六十年代,現(xiàn)代科技才開(kāi)始介入地震研究。目前,科研人員可以利用地質(zhì)法、統(tǒng)計(jì)法和前兆法來(lái)預(yù)測(cè)地震。但是,地震是一種極其復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象,很難像天氣預(yù)報(bào)一樣,給出較大概率、甚至極其精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)。
為了解決這個(gè)難題,“張衡一號(hào)”衛(wèi)星應(yīng)運(yùn)而生,大概率甚至準(zhǔn)確的地震預(yù)測(cè)是“張衡一號(hào)”衛(wèi)星的目標(biāo)。
很多人會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn):貼著地面都不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè),憑什么在天上就可以呢?
的確,上世紀(jì),到天上預(yù)測(cè)地震是科學(xué)家們不敢想象的事情。可是本世紀(jì),天文、地理、電磁……各個(gè)學(xué)科交融貫通,科學(xué)家們開(kāi)始大膽想象。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)電磁異動(dòng)和地震運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)緊密。地震發(fā)生前,巖石的摩擦破裂會(huì)產(chǎn)生電磁波,電磁波會(huì)傳往大氣層。除此以外,地殼的運(yùn)動(dòng)還會(huì)切割磁力線,造成磁力線扭曲?偠灾坏┌l(fā)生強(qiáng)烈地震,地球內(nèi)部的電磁信息就會(huì)出現(xiàn)異常。
這個(gè)時(shí)候,我們可以通過(guò)衛(wèi)星對(duì)地球電磁進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比,就能分析出地震發(fā)生的概率。
而且,利用衛(wèi)星觀測(cè)地震,還能突破地域限制。譬如:青藏高原情況復(fù)雜,地面監(jiān)測(cè)不能完全覆蓋,但是通過(guò)衛(wèi)星則可以實(shí)現(xiàn)。
準(zhǔn)不準(zhǔn)看“療效”
有人會(huì)問(wèn),“張衡一號(hào)”對(duì)地震預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率究竟如何?是否能夠立即投入使用?
回答這個(gè)問(wèn)題之前,我們得先了解一下“張衡一號(hào)”的工作流程。
首先,“張衡一號(hào)”要全面接收電磁信息。
然后,“張衡一號(hào)”會(huì)將這些信息傳回地面,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)累積,綜合分析。
最后,計(jì)算機(jī)會(huì)從分析的結(jié)果中找到“蛛絲馬跡”。
這需要時(shí)間,更需要“張衡一號(hào)”對(duì)自身提出高標(biāo)準(zhǔn)的要求。
要知道,衛(wèi)星收集電磁信息可不是一般的工作,因?yàn),電磁波?huì)對(duì)衛(wèi)星中的電子零件產(chǎn)生磁化。對(duì)于“張衡一號(hào)”來(lái)說(shuō),如果數(shù)據(jù)傳輸分析系統(tǒng)本身的電磁輻射過(guò)大,則會(huì)影響衛(wèi)星遙感器采集數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。
所以,“張衡一號(hào)”最獨(dú)特的地方,不在于專職收集電磁數(shù)據(jù),而是要求全身“無(wú)磁或者少磁”。
為此,科學(xué)家們花了4年時(shí)間,將“張衡一號(hào)”的數(shù)據(jù)傳輸分析系統(tǒng)抗電磁性能做到最優(yōu)。
材料選用方面,“張衡一號(hào)”采用無(wú)磁性或者低磁性的零件,就連衛(wèi)星上使用的鋼質(zhì)螺釘,“張衡一號(hào)”也全部換成了不易磁化的鈦螺釘;電路板設(shè)計(jì)方面,科學(xué)家精心設(shè)計(jì),減小電流環(huán)面積,這樣就可以降低電路產(chǎn)生的電磁干擾。
隨著“張衡一號(hào)”沖天而去,這些匠心將在未來(lái)的工作中得以檢驗(yàn)。至于“張衡一號(hào)”的性能,我們拭目以待。
高能調(diào)查局要為中國(guó)科學(xué)家的努力點(diǎn)贊,更期待“張衡一號(hào)”為全世界作出貢獻(xiàn)。
搭乘“小伙伴”
2018年2月2日是一個(gè)不尋常的日子,除了“張衡一號(hào)”順利升空,還有一位“小伙伴”和它一起升空。
這就是中國(guó)中學(xué)生自主設(shè)計(jì)的小衛(wèi)星——“少年星一號(hào)”。
“少年星一號(hào)”是一顆立方體納米衛(wèi)星,僅長(zhǎng)10厘米、寬10厘米、高34厘米,重3公斤。大小相當(dāng)于一顆小西瓜。
“張衡一號(hào)”和“少年星一號(hào)”哥倆共同乘坐“長(zhǎng)征二號(hào)丁”運(yùn)載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,成為一箭雙星的成功典范。
不要小瞧了一起飛天的這位“小伙伴”。
它可是我國(guó)第一顆教育共享衛(wèi)星,完成在軌測(cè)試后,將面向全國(guó)中小學(xué)校免費(fèi)開(kāi)放使用。
高能調(diào)查局了解到,中學(xué)生設(shè)計(jì)并發(fā)射衛(wèi)星,中國(guó)并不是第一個(gè)。
早在2013年,美國(guó)高中生托馬斯·杰斐遜在美國(guó)航天局的幫助下,將自己設(shè)計(jì)的一顆名為TJ3SAT的小衛(wèi)星送入了地球軌道。2015年,以色列同樣發(fā)射了一顆中學(xué)生設(shè)計(jì)的小衛(wèi)星。這給中國(guó)科學(xué)家很大觸動(dòng)。2016年,“中國(guó)少年微星計(jì)劃”正式啟動(dòng),中國(guó)少年對(duì)小衛(wèi)星發(fā)起全面挑戰(zhàn)。
中國(guó)少年微星計(jì)劃
“中國(guó)少年微星計(jì)劃”分為“創(chuàng)星、造星、發(fā)星、亮星、觀星”五大環(huán)節(jié)。2016年4月,大科學(xué)家們從全國(guó)上千所中小學(xué)中征集到超過(guò)10萬(wàn)個(gè)創(chuàng)意設(shè)計(jì)。
比如“太空拍照功能”,這個(gè)由學(xué)生提出的創(chuàng)意,最終成功登上“少年星一號(hào)”。
未來(lái),所有建有衛(wèi)星測(cè)控分站的中小學(xué),均可以免費(fèi)共享“少年星一號(hào)”帶來(lái)的“福利”——在教室里就能體驗(yàn)天地互動(dòng)。
天地互動(dòng)究竟是什么樣的體驗(yàn)?
舉個(gè)例子來(lái)說(shuō),一架滿載幾百人的大飛機(jī)憑空消失,至今下落不明,譬如:著名的馬航MH370懸案。在科技如此發(fā)達(dá)的今天,問(wèn)題出在哪兒呢?
科學(xué)家認(rèn)為,問(wèn)題出在了低軌道衛(wèi)星上。具體點(diǎn)說(shuō),是低軌小衛(wèi)星監(jiān)控缺位。
如果“少年星一號(hào)”早點(diǎn)升空,同學(xué)們就可以通過(guò)衛(wèi)星在教室里監(jiān)控尋找馬航MH370。
目前,全球有地面基站信號(hào)覆蓋的地方其實(shí)只占地球表面積的10%。海上、天上、人煙稀少的地方,都處于監(jiān)控空白區(qū)。
要想把這些地方置于監(jiān)測(cè)之下,需要數(shù)量可觀的低軌小衛(wèi)星。這些小衛(wèi)星需在距離地球表面200~2000千米的空間內(nèi)。
中國(guó)科學(xué)家準(zhǔn)備在3年內(nèi)部署完成72顆低軌小衛(wèi)星。
屆時(shí),中國(guó)小衛(wèi)星單日數(shù)據(jù)采集次數(shù)將高達(dá)5億次,實(shí)現(xiàn)對(duì)重型機(jī)械、物流運(yùn)輸、無(wú)人設(shè)備、海陸空環(huán)境狀態(tài)的信息監(jiān)控。
以遠(yuǎn)洋貨輪為例,一旦低軌小衛(wèi)星投入使用,遠(yuǎn)洋貨輪位于哪里,甚至集裝箱門有沒(méi)有打開(kāi)都可以被實(shí)時(shí)監(jiān)控。
除此以外,遷徙候鳥、無(wú)人機(jī)、石油管道、電力線等,同樣可以被實(shí)時(shí)監(jiān)控。
當(dāng)小衛(wèi)星到了非洲上空,它們還可以免費(fèi)或低價(jià)為非洲人民提供一些幫助。
“中國(guó)少年微星計(jì)劃”的提出,最重要的目的不是在技術(shù)上教會(huì)同學(xué)們?nèi)绾巫鲂l(wèi)星,而是引導(dǎo)大家把觀察的視角從地面升向太空,從教室伸向全世界,喚醒大家求知探索的渴望!
雙“星”閃耀,我們的征途是星辰大海。
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