[科普中国]-震区电磁辐射探测卫星

研发背景

目前，世界各国监测地震的主要手段是地面台站观测。不过，地面台站观测具有很大的局限性，这是因为受观测环境、生活环境等诸多客观条件的限制，在国境边界、海洋、高山、原始森林等地区建台比较困难，所以全球的观测台网密度很不均匀，存在许多监测空白区。另外，现有的地面观测台站干扰越来越严重。这些都会导致地震监测区域出现空白点和观测资料不足。

由于对地观测卫星具有全天候、全天时、全球性、周期短、效率高、动态性强等优点。例如，卫星图像可用于描述地球的新构造运动结构，确定地震风险带的地震构造条件；空间探测能克服地面测地勘探测量中的许多限制，现已成为评估地球断层、板块边界运动、位移情况的有力工具，精度甚至可达毫米级。所以，利用卫星监测地震，及时获取地震前兆信息，实现地震短临预报目的，已经成为各国地震科学家的研究热点。

现在，用卫星研究地震预报已有多种，比如，可用GPS导航定位卫星监测地壳变化来预报地震。另外，地震会引起地球表面的引力变化，用卫星监测地球引力变化的异常数据，也可能为地震预报做出贡献。

不过，目前用卫星直接预报地震的方式主要有两种，一种是使用气象卫星（通过）监测地表热红外辐射的异常变化来预报地震，另一种是使用地震电磁卫星监测某地电磁场的异常变化来预报地震，而且后者已成为发展主流。2

特点与常规的成像类遥感卫星相比，震区电磁辐射探测卫星具有一下特点：

1、有效载荷不同；

2、观测物理量和探测数据不同；

3、地震短临监测要求探测数据具有很强的时效性；

4、探测数据与地面监测数据相配合才能发挥效用；

5、电磁数据下传对电磁数据的干扰。因此地震电磁卫星的地面系统的架构和组成具有特殊性，应用与其它卫星不同。3

型号举例法国DEMETER在2004年6月29日发射的法国DEMETER（Detection of Electro-MagneticEmissions Transmitted from EarthquakeRegions）小卫星，是法国国家空间研究中心（Centre National D'EtudesSpatiales）未来小卫星发射研究计划MYRIADE的一部分，它是这个计划的第一个发射内容，用于研究地震活动区域的电磁辐射现象。第二个发射内容是PARASOL，已在2004年12年18日发射，用于研究地球大气层中的气溶胶和云层。第三个发射内容是在2004年6月15日完成，命名PICARD，用于研究大阳及其对地球天气的影响。

Ouakesat 卫星Ouakesat是斯坦福大学空间系统发展实验室和QuakeFinder公司基于Cubesat平台联合开发的一颗纳卫星。用于研究ELF磁场信号与地震岩石破裂关系机理，预测地震活动性。搭载一个高灵敏磁力计用于探测地磁异常。2003年6月发射进入高度为840km的太阳同步轨道。3

性能参数DEMETER卫星采用马里德(Mvriade)平台，三轴稳定，质量125kg，单太阳翼，设计寿命2年 。星轨道为圆轨道，高度665km，倾角98．3°。

卫星的工作模式分两种：巡查模式，数据量较低，用于一般区域；突发模式，数据量大，用于地震多发区域。

卫星上的科学载荷有：1)电场探测仪，由4个电传感器组成，测量的频率范围从直流到3MHz；2)磁场探测仪，由三个正交的磁探测线圈组成．测量频率范同10Hz～17．4kHz；3)热等离子体分析仪，用于测量离子体的成分、离子浓度、离子温度以及等离子体的漂移速度：4)朗缪尔探针仪，由两个朗缪尔探针组成．主要测量电子浓度、电子温度以及卫星电压；5)粒子探测仪．用于测量电子在磁场中的能量谱，测量范围30KeV-10MeV.1