【本報訊】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（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer，簡稱「微笑」衛星，SMILE）在法屬圭亞那庫魯航太中心，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，標誌著發射任務取得圓滿成功。這是中國首次與歐洲空間局（ESA）開展的任務級、全方位深度合作的空間科學探測任務，具有重要的科學與工程里程碑意義。
旨在研究太陽風暴影響
法新社介紹稱，太陽風是一股從太陽射出的帶電粒子流，通常由太陽表面巨大的等離子體噴發（稱為日冕物質拋射）形成，並以每小時約200萬公里的速度經過地球附近。特別劇烈的太陽風暴可能會摧毀衛星、威脅宇航員的安全，並在高緯度地區產生絢麗的極光。“微笑”衛星旨在研究太陽噴射出的這些極端太陽風和巨大等離子體爆發撞擊地球磁場時會發生什麼，它將首次對地球磁場進行X射線成像觀測。
據記者瞭解，“微笑”衛星任務將在大傾角、大橢圓軌道上，對向陽側磁層頂、極尖區和地球極光進行全景成像，同時進行地磁場、等離子體等原位測量，以提升人類對於太陽活動與地球磁場變化相互關係的認知。
該衛星的科學目標為，探測太陽風—磁層相互作用的大尺度結構和基本模式；認知地球亞暴整體變化過程和活動週期；探索日冕物質拋射事件驅動磁暴的發生和發展。這些資料將有助於科學家更好地理解太陽風—磁層相互作用的物理過程，提升對空間天氣事件的預測能力，為保護地球上的高科技系統和人類活動提供科學依據。
中國科學院微小衛星創新研究院研究員、“微笑”衛星系統副總師張曉峰在接受記者採訪時介紹稱：“‘微笑’衛星任務將運用全新的X射線成像技術，首次實現太陽風—磁層相互作用過程的全景觀測，對瞭解並定量分析日地耦合系統的全域特性起到至關重要的作用。”
中歐空間科學深度合作
作為中國首次與歐洲空間局進行任務級、深度合作的空間科學探測任務，“微笑”衛星任務探索了中歐空間科學深度合作模式，意味著中歐航太合作由此取得新的突破，也為未來空間科學的國際合作樹立範例。
其中，中國科學院微小衛星創新研究院作為衛星系統的責任單位，負責衛星系統設計、平臺研製和整星試驗。衛星有效載荷艙由歐空局負責抓總研製，其中SXI（軟X射線成像儀）由英國萊斯特大學負責研製，國家空間科學中心參加；UVI（紫外極光成像儀）由國家空間科學中心研製，歐洲宇航局參加；MAG（磁強計）和LIA（低能離子分析儀）由國家空間科學中心負責研製。
歐空局曾於2013年實施Swarm衛星計畫，該計畫由3顆衛星組成的地磁觀測衛星組開展地球磁場研究。此次中歐聯合開展的“微笑”衛星任務開創了國際地磁研究的新范式、開啟中歐航太合作的新篇章。
“在中法天文衛星項目的早期，中方抱著學習法國衛星平臺的心態和歐洲開展合作，到‘微笑’衛星專案時，則確立了中方負責衛星平臺，歐方和中方共同負責載荷的分工模式。”中國科學院微小衛星創新研究院副院長張永合在接受《環球時報》記者採訪時介紹稱，在項目實施的過程中，面對突發情況，中方主動“排憂解難”，體現了中方的擔當。
他進一步介紹稱，在“微笑”衛星項目中，UVI載荷原本由歐空局委託加拿大空間局完成，但這個載荷遲遲沒有落地，加方最終選擇退出，“微笑”衛星任務的聯合執導委員會最終決定由中方牽頭研製UVI載荷，ESA提供像增強器和鍍膜鏡子。
此外，中歐雙方在衛星變軌期間還將聯合飛控。張曉峰介紹稱，“微笑”衛星需要經歷13次以上的490N發動機點火，從而完成從發射軌道到任務軌道的變軌。變軌期間需要地面測控站對490N發動機的點火狀態、關機狀態進行嚴密監測，因此不但需要中國衛星測控中心的地面站網，還需要歐空局的南半球測控站網支持。
為此，中國衛星測控中心與歐洲衛星運控中心建立測控資料傳輸專線，支援中國衛星測控中心使用歐空局測控站接收衛星遙測、上注衛星指令。中歐簽署聯合介面控制檔，在變軌期間歐空局可用站網臨時增加庫魯站和歐希金斯站。衛星系統與歐空局測控站完成星地測控對接試驗，驗證星地鏈路可通性。
“‘微笑’衛星任務的一大難度就在於發射後需進行大幅度的軌道機動與調整，推進系統的作用比較大，發射之後還需要中方實施測控和軌道調整。”張永合介紹稱，中方負責的推進系統及測控技術在此次任務執行中發揮了關鍵作用，最終成功把“微笑”衛星送入大橢圓軌道。
“讓中國航太走出去”
此前，中歐雙方通過暗物質粒子探測衛星、“天關”衛星、中法天文衛星等專案在空間科學領域取得了豐碩的合作成果。張永合認為，此次“微笑”衛星任務的成功實施，就是建立在深厚的互信基礎之上，後續雙方還將創新合作模式，中歐正在論證CATCH微小衛星星座項目，標誌著中歐航太合作將從單星向星簇化、低成本化發展，並引入人工智慧技術提升在軌探測能力。
此外，張永合還表示，近年來中國航太科技面臨一些國際需求，尤其是東南亞、中東、非洲等地區對對地觀測、海洋觀測、衛星通信等技術有業務需求，希望與中方開展合作，能夠獲得通信、遙感、導航方面的技術與工程能力。
“針對這些服務于民生的航太技術，我們也在提供相應的服務，讓中國航太技術走出去，打造空間領域的國際合作平臺。”張永合稱。【編輯:陸語】
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