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“太陽風-磁層相互作用全景成像”（SMILE）衛星計畫作為空間科學先導專項二期衛星專案中最早進入工程研製階段的衛星任務，
由中國和歐洲科學家共同提出， 旨在大傾角、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， 同時通過原位測量地磁場、等離子體， 以提高人類對於太陽活動與地球磁場變化的相互關係的認知。
1. 科學目標與任務
SMILE的科學目標是探測太陽風-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（CME）驅動的磁暴發生和發展。 針對的是太陽風與磁層相互作用的全球性科學問題。
SMILE的工程任務目標是在中歐空間科學衛星合作框架下， 共同研製並發射一顆SMILE衛星，
2. 有效載荷配置
為實現其科學目標， SMILE衛星配置了4 台有效載荷：軟X射線成像儀（SXI）、紫外極光成像儀（UVI）、低能離子分析儀（LIA）及磁強計（MAG）。 軟X射線成像儀主要提供向陽側磁層頂的X射線成像圖；紫外極光成像儀給出全球極光分佈圖；軟X射線成像儀和紫外極光成像儀相互配合， 實現太陽風-磁層相互作用的全景成像；低能離子分析儀和磁強計對上游太陽風或磁鞘等離子體以及磁場進行即時的原位探測，
低能離子分析儀實物圖
磁強計實物圖
3. SMILE衛星工程設計
衛星軌道：SMILE衛星為大橢圓軌道， 遠地點19Re， 近地點5000km， 軌道傾角98.2° [ 採用“ 聯盟”（Soyuz）]或軌道傾角63°～100°[採用織女星－C（Vega－C）]， 近地點幅角280°。
SMILE衛星軌道示意圖
衛星系統：SMILE衛星組合體為三艙結構， 由有效載荷艙、服務艙和推進艙組成， 為三軸穩定衛星。 中方負責衛星總體設計並研製服務艙和推進艙， ESA負責有效載荷艙研製。
SMILE衛星結構圖
運載火箭系統：運載火箭由ESA負責， 由“聯盟”或阿裡安－6－2（Ariane－6－2）“一箭雙星”發射至700km高的太陽同步軌道，傾角為98.7°；或用織女星－C單獨發射到低地球軌道，之後通過推進艙變軌至大橢圓探測軌道。
發射場系統：由ESA 完成圭亞那庫魯航太中心的適應性建設，承擔運載火箭和衛星的測試、發射任務，並提供地面技術支援與勤務保障。
測控系統：測控系統主要由中方負責，歐洲航太控制中心（ESOC）等單位參加。SMILE衛星預計於2021年底發射，衛星組合體與運載火箭分離前的測控由ESA負責，分離後的測控由中方負責。
地面支撐系統：中方在“空間科學先導專項”的“十二五”規劃已有的基礎上完成適應性建設，主要實施有效載荷運控管理、科學資料接收、0級以下科學資料處理、各級資料產品的管理、長期科學資料產品的發佈服務。
科學應用系統：中歐雙方完成各自科學應用系統研製建設，協同制定SMILE衛星任務的科學戰略規劃和科學探測計畫等，監視計畫執行情況；分析有效載荷在軌性能，提出有效載荷在軌運行參數調整需求；開展科學資料的標定處理，產生科學快視資料，生成一級以上資料產品。地面段部分包括測控系統、地面支撐系統和科學應用系統及相應國外測控站。
4. 結語
中歐聯合科學評議委員會對SMILE衛星給予了高度評價：SMILE衛星將運用全新的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。
作者：王赤，李自傑 等
首發於：《國際太空》2017年第8期
國家空間科學中心微信公眾訂閱號（ID：nssc1958）
由“聯盟”或阿裡安－6－2（Ariane－6－2）“一箭雙星”發射至700km高的太陽同步軌道，傾角為98.7°；或用織女星－C單獨發射到低地球軌道，之後通過推進艙變軌至大橢圓探測軌道。發射場系統：由ESA 完成圭亞那庫魯航太中心的適應性建設，承擔運載火箭和衛星的測試、發射任務，並提供地面技術支援與勤務保障。
測控系統：測控系統主要由中方負責，歐洲航太控制中心（ESOC）等單位參加。SMILE衛星預計於2021年底發射，衛星組合體與運載火箭分離前的測控由ESA負責，分離後的測控由中方負責。
地面支撐系統：中方在“空間科學先導專項”的“十二五”規劃已有的基礎上完成適應性建設，主要實施有效載荷運控管理、科學資料接收、0級以下科學資料處理、各級資料產品的管理、長期科學資料產品的發佈服務。
科學應用系統：中歐雙方完成各自科學應用系統研製建設，協同制定SMILE衛星任務的科學戰略規劃和科學探測計畫等，監視計畫執行情況；分析有效載荷在軌性能，提出有效載荷在軌運行參數調整需求；開展科學資料的標定處理，產生科學快視資料，生成一級以上資料產品。地面段部分包括測控系統、地面支撐系統和科學應用系統及相應國外測控站。
4. 結語
中歐聯合科學評議委員會對SMILE衛星給予了高度評價：SMILE衛星將運用全新的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。
作者：王赤，李自傑 等
首發於：《國際太空》2017年第8期
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