2月2日，我国地震立体观测体系首个天基平台、首颗地球物理场探测卫星张衡一号成功发射，该卫星由中国空间技术研究院下属航天东方红卫星有限公司抓总研制，采用CAST2000小卫星平台。

张衡一号主要用于获取全球空间电磁场、电磁波、电离层等离子体、高能粒子沉降等科学数据，为研究和提取与地震前兆相关的空间环境信息提供技术支持，为未来建立空间电磁场和电离层应用业务化系统进行技术准备。

▼张衡一号卫星技术特点大揭秘

多载荷“和谐相处”

张衡一号卫星配置的8台套载荷需要完成空间电磁场、电离层等离子体环境、高能粒子3类要素的探测。要把这么多载荷有机地集成在一起，并取得有效的科学数据，需要充分考虑卫星轨道运动与太阳的关系，卫星与空间等离子体的相互作用关系，卫星与空间磁场、高能粒子的相互关系，需要充分考虑每个载荷工作时是否通过等离子环境的相互作用进而影响别的载荷。作为航天东方红卫星有限公司研制小卫星中载荷种类、数量最多的卫星，张衡一号卫星在研制过程中通过大量的设计和验证工作，最终使得这些需求各异的载荷在同一颗卫星上能够“和谐相处”。

低轨卫星中它最“洁净”

行星以及行星际磁场测量，是开展相关科学研究的首要条件。根据应用需求，卫星需要具备1纳特精度的矢量磁场测量能力。在此之前，在轨运行的高磁洁净度卫星全部由国外研制，卫星基于航天东方红卫星有限公司自主研发的CAST2000平台进行设计，并采取了有针对性的改进措施。最终张衡一号打造了我国新一代的磁洁净卫星平台，卫星整星磁洁净度达到了0.33纳特，达到国际先进水平，弥补了我国天基科学探测领域发展的一大短板，对后续空间探测任务的发展具有重要意义。

“能屈能伸”让探测更精确

伸杆机构可将有效载荷展开至远离星体的位置，是提高有效载荷探测精度的必要条件。收纳比是指伸开机构展开后长度与收拢状态长度之比，是衡量伸杆机构先进水平的重要参数之一。本次任务采用的卷筒式伸杆机构，其收拢时只有手掌大小，展开后长度均达到约5米，收纳比为39，达到国际领先水平。

这类伸杆机构有几大特点：第一，能缩能伸，发射时牢固压紧在卫星表面以承受发射过程中的巨大力学载荷而不损坏，入轨展开后将端部产品运送至指定位置；第二，用料更精，由于伸杆机构距离终端载荷产品距离更近，其磁洁净度要求也更为苛刻，伸杆机构上的每种材料都经历过严格筛选和测试；第三，百炼成钢，为了确保载荷展开后位置变化量满足要求，伸杆机构经过材料的严格选择、机构的优化设计和严格的试验考核，确保其在轨可靠展开，并可确保在轨经历超过200℃的温度交变时，5米左右的机构端部位置变化量不大于2毫米，大约为一枚硬币的厚度。

多伸杆机构卫星的在轨有效应用，极大地突破了卫星本体尺寸对载荷探测需求的约束，在CAST2000小卫星平台基础上，将星上探测载荷之间的距离由不到2米延展至超过10米，创造了国内小卫星伸展载荷的新纪录，具有良好的经济可行性和巨大的市场前景。

国际共享体现大国担当

张衡一号卫星在国家主管部门的领导下，为全球用户提供电磁场、高能粒子、等离子体等多方面的数据，将与国际上多个国家开展卫星应用和科学研究方面的深入合作，带动引领我国地震监测领域研究的国际化发展潮流。

张衡一号卫星还搭载了两个国家的探测仪器，一个是意大利研制的高能粒子探测器，能够与国内高能粒子探测器实现在轨的互补探测；另一个是奥地利的绝对磁场校准装置，是全球第一个发射入轨使用相干粒子俘获效应精确获得磁场强度的传感器。

张衡一号卫星成功发射并完成在轨测试后，将交付中国地震局进行使用，履行我国第一颗以地震电磁前兆研究为主要应用背景、专业进行电离层电磁扰动监测卫星的使命，将使我国首次具备全球地磁场和电离层信息获取能力，构建具有完全自主知识产权的全球地磁场和电离层模型。

（本文来源：空间技术研究院）