“微笑”衛星以從0到1的開創性突破 推動中國空間科學從“並跑”到“領跑”

央視網消息：北京時間5月19日11時52分，中歐聯合研製的太陽風-磁層相互作用全景成像衛星——“微笑”衛星SMILE，在法屬圭亞那庫魯航天中心，由“織女星-C”火箭成功發射升空。衛星順利進入預定軌道，狀態正常、太陽翼展開到位，標誌著發射任務取得圓滿成功。

“微笑”衛星任務是中國科學院與歐洲空間局首次開展任務級全方位深度合作的空間科學探測任務，也是中國科學院空間科學二期先導專項的收官之作。

“微笑”衛星搭載了四大科學載荷。其中，軟X射線成像儀和紫外極光成像儀為兩台核心成像儀器，它們可以對地球磁層頂、極尖區的軟X射線整體成像，以及對極光現象開展全域探測，直觀呈現磁層邊界的動態形態與極光的整體演化過程。另外兩台科學載荷磁強計和低能離子分析儀則承擔原位探測任務，主要負責實時監測太陽風的離子特性、磁場變化以及磁層邊界的離子與磁場環境，精準捕捉空間環境中物質和能量的動態變化數據。兩類設備相互配合，可完整捕捉地球空間能量的運動全過程。

根據計劃，“微笑”衛星將在入軌後經過約42天的軌道機動，抵達科學觀測軌道，隨後開展為期2個月的在軌測試，之後進入為期3年的常規科學觀測階段。 

將首次對地球磁層進行軟X射線整體成像

作為一顆空間科學探測衛星，“微笑”衛星將實現人類首次對地球磁層的軟X射線整體成像，為提升空間天氣預報能力、保障航天和通信導航活動等提供核心科學支撐。

“微笑”衛星的核心使命就是要對我們地球的最外層磁層，進行軟X射線的整體成像，來揭示太陽風跟我們地球空間相互作用的過程和物理的規律。太陽風是源自太陽的高速等離子體流。劇烈的太陽活動會引發磁暴、亞暴等空間天氣事件，直接威脅到在軌衛星的安全、導航定位的精度、通信鏈路的穩定以及高緯度地區的電網運行。而地球磁層就像是抵禦太陽風侵襲的天然“保護傘”，好比是地球最外層的一個保護殼。只有深入認識太陽風與磁層的耦合機理，才能減少太陽風帶來的各種不利影響。

中國科學院院士、“微笑”衛星中方首席科學家王赤介紹，太陽風的物質和能量會影響地球空間環境，也稱之為空間天氣，空間天氣對我們的航天活動，通訊和導航都會帶來嚴重的這個影響。這個衛星上天就是為了了解太陽風的物質和能量如何進入到地球空間，從而來對空間天氣預報能力的大幅度提升起到科學支撐作用。

據介紹，“微笑”衛星任務作為中國科學院與歐洲空間局攜手打造的空間科學合作項目，雙方在研製、發射測控、數據共享等方面開展了深度分工協作，成為中歐航天深度合作的典範，也為空間科學國際合作樹立了全新標杆。

王赤表示，發射完數據下達之後，中方和歐方共同接收和分析數據，按照國際的慣例，所有的數據將提供給全世界的科學家來使用。

推動中國空間科學從“並跑”邁入“領跑”

自2015年中國科學院空間科學戰略先導專項首發星“悟空”號發射以來，中國已接連發射一批空間科學衛星，在暗物質探測、量子科學研究等領域斬獲一系列原創性科學成果。“微笑”衛星將以從0到1的開創性突破，推動中國空間科學從“並跑”邁入“領跑”。

這是2015年中國空間科學系列衛星的首發星“悟空號”——暗物質粒子探測衛星。大約10年的時間，中國陸續發射了一批的科學衛星，像“實踐十號”“墨子號”以及“慧眼”衛星。陸續又發射了二期的比如“太極一號”、然後“極目”的兩顆衛星，後續又陸續發射了“夸父一號”、“天關”衛星，以及這次發射的“微笑衛星”，這些衛星都在陸續地産出一批重磅成果。

通過這些空間科學衛星，中國科學家利用自主設備繪製出中國首個X射線全天天圖，獲得迄今世界最精確的宇宙射線電子、質子等能譜精細結構。首次直接測量到宇宙最強磁場，探測到距離黑洞最近的高速噴流，在宇宙暫現天體、宇宙線傳播、太陽爆發等領域取得一批重要原創成果，推動中國空間科學創新發展進入“快車道”。

王赤表示，SMILE（微笑）衛星作為空間科學先導專項最後一顆星，這是一個收官之作，標誌著中國空間科學從“跟跑”到“並跑”走向了一個從“並跑”到“領跑”的一個新的發展階段。也標誌著中國空間科學走向了原始創新的引領發展階段。

據了解，未來，中國將實施太空探源科學衛星計劃。瞄準宇宙起源、空間天氣起源、生命起源等重大前沿問題，部署“鴻蒙計劃”“夸父二號”、係外地球巡天、增強型X射線時變與偏振空間天文臺等重要科學衛星計劃。其中，“夸父二號”將對太陽極區開展精準探測，與“微笑”衛星、“夸父一號”形成互補，持續深化日地空間環境與空間天氣的研究探索。

王赤表示，空間科學是航天強國的一個非常重要的組成部分。要取得空間科學上的原創性突破，首先要加強關鍵核心技術攻關，加快打造原始創新策源地，加速建設航天強國。