“张衡一号”卫星（CSES）的发射，意味着可以监测到地震对电离层扰动的更多数据信息，以弥补地面监测的不足。该卫星不能直接用于预报地震，它主要是收集更多地震前的信号对电离层的扰动以及全球地磁场变化情况，为以后更精确的研究甚至预报地震做准备。

CSES（电磁监测试验卫星或“张衡一号”卫星）是一个中国-意大利航天飞行任务，致力于监测近地空间自然源和人工辐射源引起的电磁场和波以及等离子体参数和粒子通量。奥地利贡献了一个磁力仪。CSES于2018年2月2日在内蒙古戈壁沙漠的酒泉卫星发射中心发射。预计任务寿命为5年。

电磁监测试验卫星任务徽章，图: nasaspaceflight

概述

该任务旨在研究观测离子磁层扰动以及来自范艾伦辐射带内部粒子的沉降与地震事件发生之间可能存在的（时间和空间）某种相关性。然而，为了将可能与地震有关的测量与太阳活动和对流层电磁辐射在地磁腔中产生的大背景区分开来，我们需要仔细分析。

CSES任务将研究顶部电离层的结构和动力学、上部大气、电离层和磁层之间的耦合机制以及在安静和干扰条件下地磁场的时间变化。该任务收集的数据还将允许研究太阳 - 地球相互作用和太阳物理现象，即日冕物质抛射（CME），太阳耀斑和宇宙射线太阳调制。 该任务将有助于为国际合作和科学界开发观测共享服务。

该任务是中国国家航天局（CNSA）和意大利航天局（ASI）之间合作计划的一部分。 这是由申旭辉教授领导的中国地震局（CEA）的中国研究人员和国家核物理研究所（INFN）以及罗伯托·巴蒂斯顿（Roberto Battiston）教授领导的其他研究所和大学的意大利研究人员共同研究的结果。

机构

参与该项目的中国机构有中国国家航天局（CNSA）、中国地震局（CEA）、兰州物理研究所（LIP）、地壳动力学研究所（ICD-CEA）、高能物理研究所（IHEP）、国家空间科学。中国科学院空间科学与应用研究中心（NSSC）、中国科学院（CSSAR-CAS）、星空科技公司和东风卫星公司。

意大利参与CSES任务的Limadou项目由Piergiorgio Picozza教授（首席研究员）领导，由意大利航天局（ASI）和国家核物理研究所（INFN）资助。 Limadou合作组织包括博洛尼亚，那不勒斯，佩鲁贾，罗摩·维加塔，Trento信息中心，弗拉斯卡蒂国家实验室，博洛尼亚大学，特伦托，国际电信大学（Uninettuno）和INAF-IAPS研究所（意大利国家天体物理学和植物学研究所）以及INGV（意大利国家地球物理学和火山学研究所）。

LIMADOU 合作设计，制造并测试了CSES任务的高能粒子探测器（HEPD），旨在优化范艾伦辐射带内部沉积的高能带电粒子的探测（由于地震和非地震电磁扰动）; 他曾合作开发和测试罗马INAF-IAPS等离子体室中的电子现场探测器（EFD），并参与分析CSES任务中所有有效载荷的数据。

张衡一号地震卫星模拟图,图 : 飞天科普周刊

卫星和仪器

CSES是一款基于中国CAST2000平台的3轴稳定卫星，质量约为730千克，峰值功率约为900瓦。科学数据将以120 Mbps的速率在X波段传输。 轨道是圆形太阳同步，高度约为500千米，倾角约98度，下降节点在14:00 LT。

CSES有效载荷包括：两个粒子探测器（高能粒子探测器（HEPD）和高能粒子封装（HEPP）），用于测量撞击粒子的通量，能谱，类型和方向;搜索线圈磁强计（SCM）和高精度磁力计（HPM）分别测量磁场的分量和总强度;四探针电场检测器（EFD），用于测量宽频率范围内的电场分量;等离子体分析仪封装（PAP）和朗格缪尔（Langmuir）探针（LP），用于测量等离子体参数;全球导航卫星系统掩星接收器和三波段信标，用于测量电子密度和执行电离层断层扫描。高精度磁力计（HPM）由中国科学院国家空间科学中心（NSSC）以及奥地利科学院空间研究所（IAWF）和实验物理研究所（ IEP）格拉茨技术大学共同合作开发的。 NSSC负责双传感器磁通门磁力计，仪器处理器和电源装置，而IWF和IEP则使用标量磁力计（CDSM）。

每种仪器将以两种操作模式收集数据：“突发模式”，当卫星经过中国和地球上的更多地震区域时会被激活，以及‘测量模式’用于地球的其他区域。

有两个不同的轨道工作区：“有效载荷工作区”，地磁纬度介于-65°和+ 65°之间（仪器将收集数据）和“平台调整区”，位于高纬度地区（ 所有探测器将被关闭以执行卫星姿态控制和轨道维护活动）。

张衡一号卫星有效载荷示意图。其中，三频信标机因位于卫星背面而未能显示。图：知乎

参考资料

1.WJ百科-英文版本（CSES Mission）

2.知乎