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太陽風—磁層相互作用全景成像衛星

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太阳风—磁层相互作用全景成像卫星
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太陽風-磁層相互作用全景成像衛星(英語:Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer),簡稱SMILE微笑衛星,是歐洲太空總署中國科學院的一個合作項目。該項目計畫發射探測器觀測太陽風地球磁層的相互作用,以及極光的形成[1][2]。SMILE探測器預計將於2026年初發射。[3][4]

快速預覽 所屬組織, 發射時間 ...
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命名

項目團隊使用計算機模擬了SMILE探測器搭載的軟X射線成像儀將要觀測到的圖像。模擬結果顯示,地球的南北兩極地區大氣與太陽風相互作用形成兩個亮點,而太陽風變強時,除兩個亮點之外,磁層頂與太陽風相互作用又形成一道弧線,使得整個圖像如同地球在微笑一般。因此科學家將項目以首字母縮略詞的形式命名為SMILE,意為「微笑」。[5]

概覽

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[上圖]:SMILE軟X射線在52小時軌道週期內的模擬圖像。粉色矩形框顯示了SMILE軟X射線成像儀的兩個候選視場。 [下圖]:SMLE軌道(粉色橢圓)、位置(粉色圓點)和觀測方向(藍線)分別投影在XZ平面(左)、XY平面(中)和YZ平面(右)上。彩色輪廓線顯示了各平面上的電漿密度。本次模擬使用了OpenGGCM全球磁層-電離層模型和SMILE 軌道候選之一。

SMILE衛星將首次從整體的尺度觀測地球磁層,實現對極光的日側和夜側的同時成像。這些成像結果將揭示太陽風與地球磁層、電離層的整體關係,增進科學家對於太陽活動對地球空間天氣的影響的了解。

SMILE將搭載的主要酬載包括[5][6][7]

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SMILE 衛星正樣產品
  • X射線成像儀(SXI):用於觀測太陽風與地球磁層的相互作用。「微笑」的模擬圖像即為科學家們預期這一台成像儀將獲得的圖像。這一台儀器由英國萊斯特大學牽頭完成。
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軟X射線成像儀
  • 紫外極光成像儀(UVI):用於觀測極光,並確定極冠的邊界。這一台儀器由中國科學院牽頭完成,ESA協助完成。
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紫外極光成像儀正樣
  • 離子分析儀(LIA):用於觀測太陽風電漿。這一台儀器由中國科學院牽頭完成。
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電漿分析儀正樣
  • 磁強計(MAG):用於觀測磁場。這一台儀器也由中國科學院牽頭完成。
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磁強計伸杆正樣
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磁強計電控箱正樣

預計SMILE探測器將於2026年初發射,使用織女星-C火箭發射至遠地點距地球約20倍地球半徑(地球平均半徑為6,371km)的閃電軌道。項目耗資預計為9200萬歐元[8]

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歷史

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微笑衛星EMC 測試
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微笑衛星質量和慣量測試

雙星計畫合作成功之後,中國科學院與歐洲太空總署決定首次進行聯合空間探測項目的遴選工作,並於2015年1月聯合徵集項目建議書。2015年4月,雙方組成的專家評議委員會上,由倫敦大學學院中國科學院國家太空科學中心聯合提出的SMILE項目從13個應徵方案中脫穎而出[1][9]。6月至11月SMILE將進行進一步的前期工作,11月將決定是否批准這一計畫。[6]

2015年6月-11月:SMILE任務進入概念研究的初始階段,2015年11月歐洲太空總署科學計畫委員會最終批准該任務。

2015年12月18日:公布酬載需求資訊(RFI)。目的是收集潛在供應商資訊,以評估在已表明對任務有意願的情況下低風險酬載的需求,準備2016年第一次競標邀請。[10]

2018年10月:完成任務系統需求評審,該任務被歐洲太空總署科學計畫委員會採納並於2019年3月獲得批准。[11]

2023年6月,在上海完成任務正樣設計評審(CDR)。[12]

2024年9月,由空中巴士公司在西班牙製造的SMILE載荷艙正樣件交付歐洲空間研究與技術中心(ESTEC)。

2024年12月,中國科學院研製的衛星平台正樣件交付ESTEC。

2025年1月21日,載荷艙-衛星平台平台集成完成。[13]

2025年2月-8月:完成整星正樣試驗,包括EMC測試、交流剩磁測試、質量測試、正弦振動試驗、噪聲試驗、熱真空試驗和剩磁測試等。

2025年4月,整星進入ESTEC的麥克斯韋測試室,進行空間環境測試。[14]

獲獎情況

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國家太空中心舉行的SMILE公眾參與活動
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萊斯特大學的詹妮弗·卡特在演講中

2020年5月21日,英國萊斯特大學的詹妮弗·卡特獲得聯合國教科文組織-歐萊雅及愛爾蘭《科學》物理科學新秀獎[15]

亮點成果

2025

  • March 18 - Ultraviolet Imager (UVI) for the SMILE Mission, see [1][16]
  • February 07 - SMILE Ground Support System and Science Application System, see [2][17]
  • January 27 - Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE): Science and Mission Overview, see [3][18]

2024

  • January - Special Issue on Modeling and Data Analysis Methods for the SMILE mission with 21 refereed papers published in Earth and Planetary Physics journal, see preface[19]

2023

2022

2021

2020

2019

2018

  • 17 December - ESA SMILE definition study report [2]

參見

參考資料

外部連結

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