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太阳风—磁层相互作用全景成像卫星(SMILE):2021年欧空局负责发射升空。

国际空间科学研究所-北京(ISSI-BJ)成功举办太阳风-磁层相互作用全景成像卫星计划国际论坛

2016-07-21

  7月6日至7日,国际空间科学研究所-北京 (International Space Science Institute Beijing,ISSI-BJ)在北京中科院国家空间科学中心成功举办了主题为“太阳风-磁层相互作用全景成像卫星计划国际论坛(ISSI-BJ Forum on The Link between Solar Wind, Magnetosphere, Ionosphere / SMILE Mission)”,来自美国国家航空航天局(NASA)、波士顿大学、约翰·霍普金斯大学、英国伦敦大学学院、莱斯特大学、欧空局、日本名古屋大学、东京都立大学、日本宇航局(JAXA)、中国气象局、北京大学、中国极地研究中心、中科院国家空间科学中心的近30位科学家出席了会议。

  本次论坛由中科院国家空间科学中心王赤研究员、英国伦敦大学学院Graziella Branduardi-Raymont教授、法国国家科学研究院Benoit Lavraud教授、美国约翰·霍普金斯大学Tony Lui教授及ISSI-BJ执行所长 Maurizio Falanga教授共同担任召集人。此次论坛就如何实现对地球磁层整体的成像观测,揭示磁层大尺度结构及其对太阳风扰动的响应;实现对极光日侧和夜侧的同时成像,了解空间天气变化的宏观驱动控制因素—开放磁通,揭示太阳风-磁层相互作用的整体联系和因果关系等议题进行了深入探讨和论证。

  会议最后,王赤研究员、Graziella Branduardi-Raymont教授及Maurizio Falanga教授等共同对论坛的结果进行了总结,并对SMILE科学任务的进一步论证和研究提出了建议。

  太阳风-磁层相互作用全景成像卫星计划(Solar wind - Magnetosphere - Ionosphere Link Explorer,SMILE)是经过第11届中欧空间科学双边会议遴选出的中欧空间科学联合卫星任务,计划2021年发射。SMILE计划利用最先进的成像技术获取磁层顶、极尖区和极光卵的同步观测图像和视频,可以补充现有天基和地基的太阳风、磁层就地观测结果,从而实现对空间天气链的完整观测。该项目成功实施后,将推动和提升空间天气的研究与预报,并为减轻空间天气灾害的发展战略提供支持。

  (供稿:国际空间科学研究所-北京)



第12届中欧空间科学双边研讨会在上海召开

2016-05-13

  5月10日-11日,第12届中欧空间科学双边研讨会在中科院上海分院召开。本届会议由中国科学院上海分院和国家空间科学中心共同举办。欧空局负责空间科学的副局长Alvaro Gimenez一行5人参加了本次双边研讨会。中方代表分别来自中国科学院重大科技任务局、国际合作局、上海分院与国家空间科学中心。

  重大科技任务局于英杰副局长代表相里斌副院长对欧空局代表团的到来表示欢迎。国际空间科学中心吴季主任介绍了中国各项空间科学卫星任务与计划,特别是近期发射的暗物质卫星与实践十号的发现与可能的科学产出。欧空局Alvaro Gimenez副局长表示,中国空间科学卫星任务的快速发展给他留下了深刻的印象,并全面介绍了欧空局当前在轨的空间科学卫星任务,与空间科学国际合作计划。双方就火星探测等问题进行了广泛的讨论。

  中欧空间科学联合卫星SMILE任务是本届会议的重要议题。中欧双方分别汇报了各自的进展,共同探讨了关于SMILE任务的分工与合作方式。双方将继续沟通与协商,计划在中科院-欧空局空间合作协议的框架下签署SMILE项目的执行协议,确立合作与协调机制。

  中欧双方还各自介绍了当前在引力波探测方面的计划,并均表示有兴趣在该领域继续讨论合作的可能性。双方同意,第13届中欧空间科学双边研讨会将于2017年5月份在英国伦敦举行。会后双方签署了会议纪要。

  中欧空间科学双边研讨会是中科院与欧空局基于双星计划的合作基础共同建立的年度定期会晤机制,自2004年起,已成功举办了11届。中欧空间科学双边研讨会为中欧双方科学家在空间科学领域的交流提供了良好的平台,催化了中欧空间科学联合卫星任务等合作。

   (供稿:上海分院综合办、国家空间科学中心国际合作办)


2016年2月29日,空间天气学国家重点实验室召开新一届学术委员会扩大会议。2015年实验室和英国UCL的穆拉德空间科学实验室联合牵头论证的太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)计划在十三个任务建议项目中脱颖而出,成为唯一入选中欧联合空间科学任务的卫星计划。


   中欧联合空间科学卫星任务“太阳风—磁层相互作用全景成像卫星计划”(Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer, SMILE)是继“地球空间双星探测计划”后,中国与欧空局又一大型空间科学探测国际合作项目。中欧双方将在任务全生命周期内,联合对其进行设计、研制和数据分析与利用,该计划将成为中欧双方在空间科学领域全方位深度合作的新里程碑。

  SMILE卫星工程由卫星系统(服务舱、载荷舱、推进舱)、测控系统、地面系统、科学系统、运载系统、发射场系统等六大系统组成,其中运载系统和发射场系统由欧方负责,卫星服务舱、推进舱由中方负责,载荷舱欧方负责,测控系统、地面系统及科学应用系统由中欧双方联合运行。工程的中方总体单位为中国科学院国家空间科学中心。

  SMILE卫星工程将通过自洽的探测体系、合理的轨道方案、完备的工程系统实现对影响整个空间天气链条的太阳风-磁场相互作用过程的首次全景成像,从而探测太阳风-磁场相互作用的大尺度结构和基本模式、认知地球亚暴整体变化过程和周期变化、确定日冕物质抛射事件驱动的磁暴的发生和发展,为空间科学研究及空间天气预报带来重要革新。

http://www.nssc.ac.cn/rczp/rczp/201602/t20160219_4533933.html


中欧SMILE任务管理与技术工作会议在京召开

2016-01-25

  1月18-20日,中国科学院国家空间科学中心在北京组织召开了中欧联合空间科学卫星任务——太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer, SMILE)管理与技术工作会议。欧洲空间局(ESA)一行7人参加本次会议,中欧双方就SMILE任务管理与技术工作相关事宜进行了深入交流和讨论。

  会议伊始,国家空间科学中心吴季主任指出,SMILE将首次对太阳风和地球磁层之间的相互作用进行全球成像,由中欧双方共同开展方案设计、工程研制及数据分析与利用。目前,中国科学院院长办公会和ESA科学计划委员会(SPC)已分别通过了对SMILE任务的审议。ESA空间科学部科学协调办公室主任Fabio Favata表示,作为ESA小型任务(S class),SMILE任务将是地球空间探测新的里程碑,这对于中欧双方均具有重要的意义。随后,中欧双方主要成员就SMILE任务与载荷状态进行了交流,并就计划节点、研制阶段定义及内容、整星配套、评审组织方式、管理方式、合作实施协议、科学运行等方面进行了深入讨论,基本形成共识。

  通过本次会议,双方就SMILE任务要素进行了深入讨论,为推进其进入下一研究阶段奠定了坚实的基础。SMILE任务的实施也将为中欧开展全方位的合作开辟道路,开启双方强有力、可持续发展的合作进程。

  (供稿:综合论证处)


SMILE任务科学目标和有效载荷配置方案通过评审

2015-12-22

  12月21日,中国科学院国家空间科学中心在北京组织召开了中欧联合空间科学卫星任务——太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer, SMILE)科学目标和有效载荷配置方案评审会。

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  来自中国科学技术大学、国家遥感中心、国家自然科学基金委员会、航天东方红卫星有限公司、中国气象局、北京大学、武汉大学、山东大学威海分校,中国科学院重大科技任务局、国家天文台、地质与地球物理研究所、高能物理研究所和国家空间科学中心等单位的领导和专家参加了本次会议。中国科学技术大学王水院士担任评审组组长。

  SMILE任务首席科学家王赤研究员代表项目团队做了“中欧联合空间科学卫星任务——太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)科学目标和有效载荷配置方案报告”。报告从SMILE任务立项依据、国内外磁层探测的发展现状与趋势、SMILE任务科学目标、有效载荷和任务初步方案等方面进行了详细的介绍。经过讨论,评审组认为,SMILE任务科学目标明确,有效载荷配置合理;将首次实现对地球磁层的全景X射线成像以及高精度的日侧极光探测,从全局视角探测太阳风-磁层相互作用的大尺度结构和基本模式,具有重大的意义,并将在认知地球亚暴的活动规律、了解日冕物质抛射事件驱动磁暴的发生发展及提高空间天气预报水平等方面做出重要贡献。评审组一致同意该方案通过评审。

  SMILE任务于2015年6月通过中国科学院和欧洲空间局联合组织的遴选,从13个任务建议中脱颖而出,入选中欧联合空间科学卫星任务。该任务将在整个生命周期内,由中欧双方共同开展方案设计、工程研制及数据分析与利用,拟于2021—2022年发射。


中欧联合空间科学卫星计划SMILE启动会召开

        2015年9月3日,中欧联合空间科学卫星任务“太阳风—磁层相互作用全景成像卫星计划(SMILE)”启动会在英国伦敦大学学院(UCL)穆拉德空间科学实验室(MSSL)举行。来自英国伦敦大学学院、莱斯特大学、皇家帝国学院、开放大学,中国科学院国家空间科学中心、中国极地研究所,加拿大卡尔加里大学,美国宇航局(NASA)戈达德飞行中心、伯克利大学、约翰·霍普金斯大学,挪威,日本等40余位SMILE科学与工程团队成员参加了会议。

  在两天的会议中,各个团队报告了工作进展,并对SMILE计划的科学目标、任务需求、有效载荷性能指标进行了系统梳理,来自中欧双方的论证和有效载荷团队协调了任务分工。会议还明确了近期工作目标,对数据政策、运行模式等进行了初步探讨。会议由欧方首席科学家GrziellaBranduardi-Raymont和中方首席科学家、空间中心副主任王赤主持。欧洲空间局(ESA)、英国航天局(UKSA)、加拿大航天局(CSA)、中国科技部等相关部门负责人也参加了会议。下次SMILE团队会议将于2016年在北京召开。

  SMILE计划将利用创新的X射线和极紫外成像仪器,首次对太阳风和地球磁层相互作用进行全景成像,对人类进一步了解太阳活动对地球等离子体环境和空间天气的影响具有重要的科学意义和应用价值。2015年6月在欧洲空间局和中国科学院“中欧联合空间科学卫星任务”的遴选中,从13个任务建议中脱颖而出。


【中国科学报】中欧联合发布空间科学卫星计划 “微笑”看地球

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火箭:CZ-2C;

倾角:63.4°

远地点:12万公里的大椭圆轨道


  北京时间6月4日下午,中国科学院与欧洲空间局联合公布了新遴选出的中欧联合空间科学卫星计划——“太阳风—磁层相互作用全景成像卫星计划”(SMILE),是继2003年双星计划之后,中欧又一大型联合空间科学探测项目,也是双方科学家开展深度国际合作新的里程碑。

  本报记者 倪思洁

  “1、2、3,茄子!”地球微微一笑,留下“倩影”。

  这不是梦话。北京时间6月4日下午,一项英文简称为“微笑”(SMILE)的卫星任务由中国科学院与欧洲空间局联合发布,其科学目标之一是为整个地球空间拍照。

  SMILE计划的全称是“太阳风—磁层相互作用全景成像卫星计划”。这是中欧双方继2003年地球空间双星探测计划(双星计划)合作之后的又一大型联合空间科学探测项目。由于其科学的创新性和重大意义,在13个中欧联合征集的竞争项目中脱颖而出。

  此次项目的中方首席科学家、中科院国家空间科学中心(简称中科院空间中心)空间天气学国家重点实验室主任王赤在接受《中国科学报》采访时表示,本次卫星计划由中科院空间中心和欧空局双方科学家共同提出,是双方科学家开展深度国际合作的一个全新的高度,将树起人类探索地球空间新的丰碑。

  记者了解到,欧空局拟支持5300万欧元,中方给予大致同等强度的支持。卫星发射时间预期在2021年,运行寿命为3年。

  给地球空间拍个“全身照” 

  长期以来,科学家们都在研究太阳风的能量和物质是如何传递到地球空间的,怎样规避或减轻太阳风对人类活动的影响。最近美国国家航空航天局(NASA)发布的2014—2033年发展路线图,还将其列为重点方向之一。

  “地球磁层就像保护罩一样,保护着空间基础设施,如卫星等。”王赤说。

  每一次太阳风吹来,磁层就会被压缩,如果太阳风动压较强,磁层顶被压得过低,本处于保护罩内的卫星很可能会直接暴露于太阳风之中。

  自1957年世界第一颗人造卫星上天,人类就开始对地球空间辐射带进行探索。

  “SMILE计划超越了以前和现在的地球空间探测卫星计划。”英国莱斯特大学教授Steve Sembay表示,以往的卫星计划只提供日侧磁层物理现象的点观测,不能提供描述全球太阳风—磁层相互作用的日侧动力过程的多尺度三维图像。

  “这就好比给人照相的时候,只探测了耳朵、肩膀的部分特征,却没能拍一张全身像。”王赤说。

  他表示,SMILE将首次实现对地球磁层的整体成像观测,揭示磁层大尺度结构及其对太阳风扰动的响应;实现对极光日侧和夜侧的同时成像,了解空间天气变化的宏观驱动控制因素;揭示太阳风—磁层—电离层的整体联系和因果关系。

  “该计划将对我们了解太阳活动对地球等离子体环境和空间天气的影响具有重要的科学意义和应用价值。”王赤说。

  中欧双方分配均衡 

  空间天气学国家重点实验室里,有一张特殊的数据模拟图。

  图片里,两个极区因为地球高层大气成分与太阳风粒子碰撞产生了两个红色圆点。而当太阳风稍强烈一些时,地球磁层顶就会与太阳风碰撞出一条X射线增量的弧形,两个圆点也会更亮。两点一弧,就像地球抿嘴一笑。

  “这是我们对SMILE拍出来的地球空间的仿真图像。”王赤说。

  不过,要真实地拍出这样的照片并不容易。

  为了完成既定科学目标,此次卫星项目共设置了四个载荷:由英国莱斯特大学牵头完成软X-射线成像仪(SXI),用于观测磁层大尺度结构;由加拿大卡尔加里大学牵头完成极光极紫外成像仪(UVI),实现日侧和夜侧的极光观测;由中方牵头完成离子分析仪(LIA)、磁强计(MAG),用于对太阳风等粒子体和磁场的观测。

  加拿大卡尔加里大学Eric Donovan 教授表示,SMILE 的极紫外成像仪具有更好的精度,更低的阈值和更好的太阳光抑制度。与X射线图像一起,将实现地球空间研究的系统级的跨越发展。

  此外,SMILE采用大椭圆轨道。王赤介绍,卫星在远地点时,运行速度慢,停留时间较长,初步估计80%的时间可用于观测,余下的20%的时间用于数据传输。

  此次任务中,欧方拟支持5300万欧元,中方大致同等强度支持。“中欧双方的分配是均衡的。这些经费将用于研制卫星、有效载荷,火箭发射以及数据接收站、有效载荷运行中心等地面支撑系统建设。”王赤说。

  风险可控信心百倍 

  在通往伟大发现和伟大突破的科学探索道路上,风险总是在所难免的。

  对于这次科学卫星项目,王赤表示,有风险但可控。

  记者了解到,项目公布后随即会进入预研。“我们有两年的时间进行方案研究。”王赤说,接下来,还要进一步论证轨道是否最优,仪器具体怎么研制,是否还有关键技术需要突破,如何定标和验证。

  方案研究完成后,项目将进入工程实施阶段,时间同样是两年。将进行项目的初样和正样阶段的工作”王赤说。

  “在2021年前,我们在地面支撑和科学应用系统方面还有很多事要做。”王赤说。

  在王赤看来,未来的5年里,项目主要面临两方面的风险。

  “这是人类第一次对地球磁层进行整体成像,我们没有经验可以借鉴。”王赤说。

  另一方面,该项目的国际合作中,中方主要的参与单位是中科院国家空间科学中心和国家海洋局中国极地研究中心,外方则包括英国伦敦大学学院、莱斯特大学、伦敦帝国大学等7家科研机构的科研人员。“国际参加单位多,而且文化存在差异,在管理和协调上,我们也面临挑战。”王赤说。

  不过,“我们很有信心。”王赤表示,科学家们在前期已做了大量仿真实验,且无论在X射线成像观测技术、极光观测技术还是磁场监测技术,都已经有了比较成熟的技术基础。不仅如此,中科院、欧空局等航天管理机构对该项目的大力支持,也让科学家们信心十足。

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