2018年5月12日，在汶川地震十周年國際研討會暨第四屆大陸地震國際研討會上，中國地震局和中國國家航天局首次對外公布了我國首顆電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”的初步結(jié)果。空間中心空間環(huán)境探測研究室研制、我國首臺星載朗繆爾探針（LP）和首臺星載等離子體分析儀（PAP）獲取的我國首個全球原位電離層分布圖公開面世。

　　朗繆爾探針和等離子體分析儀分別用于電離層電子密度溫度、離子密度溫度和漂移速度的原位探測。自2018年2月6日開機(jī)工作以來，兩臺儀器的工程參數(shù)正常，科學(xué)數(shù)據(jù)連續(xù)穩(wěn)定。與DEMETER數(shù)據(jù)相比，朗繆爾探針/等離子體分析儀數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確反映電離層分布特征，精細(xì)結(jié)構(gòu)更加豐富和具有科研價值。

　　圖一：朗繆爾探針獲得的電子密度和電子溫度（左）與DEMETER衛(wèi)星同類數(shù)據(jù)對比圖。

　　圖二： 等離子體分析儀獲得的離子密度和離子溫度（左）與DEMETER衛(wèi)星同類數(shù)據(jù)對比圖。

　　圖三：朗繆爾探針和等離子體分析儀

　　朗繆爾探針和等離子體分析儀填補了我國兩項載荷技術(shù)空白。中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心是空間等離子體探測技術(shù)開展最早的單位，是國內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗最豐富的優(yōu)勢單位和引領(lǐng)者。研制過程中，郎繆爾探針和等離子體分析儀開發(fā)團(tuán)隊集智攻關(guān)，提出了影像法精確檢測透過率的方案，實現(xiàn)了高密度、高精度柵網(wǎng)透過率的精確測定；突破了理想球形設(shè)計、極弱電流監(jiān)測（pA級）等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了空間等離子體信息的精密收集。經(jīng)意大利INAF-IAPS等離子體環(huán)境的嚴(yán)格測試，達(dá)到了科學(xué)探測準(zhǔn)確性、可靠性的需求。

　　電離層是近地空間電波傳播的關(guān)鍵媒介，其擾動變化和不規(guī)則分布是短波通信、衛(wèi)星導(dǎo)航定位等現(xiàn)代技術(shù)的重要威脅之一，同時也被認(rèn)為是地震前兆電磁波的捕獲區(qū)域。朗繆爾探針和等離子體分析儀獲得的高精度全球原位電離層分布圖可為電離層動力學(xué)研究、地震前兆研究、航天工程研究等提供必要數(shù)據(jù)支撐，促進(jìn)空間天氣學(xué)、地震科學(xué)等多學(xué)科發(fā)展，具有非常重要的科學(xué)和工程意義。

        （供稿：空間環(huán)境探測研究室）