中欧“微笑”卫星成功入轨

本报记者 樊 巍

“微笑”卫星在轨运行示意图

北京时间5月19日11时52分，中欧联合研制的太阳风—磁层相互作用全景成像卫星（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer，简称“微笑”卫星，SMILE）在法属圭亚那库鲁航天中心，由“织女星-C”火箭成功发射升空。卫星顺利进入预定轨道，状态正常，标志着发射任务取得圆满成功。这是我国首次与欧洲空间局（ESA）开展的任务级、全方位深度合作的空间科学探测任务，具有重要的科学与工程里程碑意义。

旨在研究太阳风暴影响
法新社介绍称，太阳风是一股从太阳射出的带电粒子流，通常由太阳表面巨大的等离子体喷发（称为日冕物质抛射）形成，并以每小时约200 万公里的速度经过地球附近。特别剧烈的太阳风暴可能会摧毁卫星、威胁宇航员的安全，并在高纬度地区产生绚丽的极光。“微笑”卫星旨在研究太阳喷射出的这些极端太阳风和巨大等离子体爆发撞击地球磁场时会发生什么，它将首次对地球磁场进行X射线成像观测。

据《环球时报》记者了解，“微笑”卫星任务将在大倾角、大椭圆轨道上，对向阳侧磁层顶、极尖区和地球极光进行全景成像，同时进行地磁场、等离子体等原位测量，以提升人类对于太阳活动与地球磁场变化相互关系的认知。

该卫星的科学目标为，探测太阳风—磁层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活动周期；探索日冕物质抛射事件驱动磁暴的发生和发展。这些数据将有助于科学家更好地理解太阳风—磁层相互作用的物理过程，提升对空间天气事件的预测能力，为保护地球上的高科技系统和人类活动提供科学依据。

中国科学院微小卫星创新研究院研究员、“微笑”卫星系统副总师张晓峰在接受《环球时报》记者采访时介绍称：“‘微笑’卫星任务将运用全新的X射线成像技术，首次实现太阳风—磁层相互作用过程的全景观测，对了解并定量分析日地耦合系统的全局特性起到至关重要的作用。”

在地面测试的“微笑”卫星

中欧空间科学深度合作
作为中国首次与欧洲空间局进行任务级、深度合作的空间科学探测任务，“微笑”卫星任务探索了中欧空间科学深度合作模式，意味着中欧航天合作由此取得新的突破，也为未来空间科学的国际合作树立范例。

其中，中国科学院微小卫星创新研究院作为卫星系统的责任单位，负责卫星系统设计、平台研制和整星试验。卫星有效载荷舱由欧空局负责抓总研制，其中SXI（软X射线成像仪）由英国莱斯特大学负责研制，国家空间科学中心参加；UVI（紫外极光成像仪）由国家空间科学中心研制，欧洲宇航局参加；MAG（磁强计）和LIA（低能离子分析仪）由国家空间科学中心负责研制。

欧空局曾于2013年实施Swarm卫星计划，该计划由3颗卫星组成的地磁观测卫星组开展地球磁场研究。此次中欧联合开展的“微笑”卫星任务开创了国际地磁研究的新范式、开启中欧航天合作的新篇章。

“在中法天文卫星项目的早期，中方抱着学习法国卫星平台的心态和欧洲开展合作，到‘微笑’卫星项目时，则确立了中方负责卫星平台，欧方和中方共同负责载荷的分工模式。”中国科学院微小卫星创新研究院副院长张永合在接受《环球时报》记者采访时介绍称，在项目实施的过程中，面对突发情况，中方主动“排忧解难”，体现了中方的担当。

他进一步介绍称，在“微笑”卫星项目中，UVI载荷原本由欧空局委托加拿大空间局完成，但这个载荷迟迟没有落地，加方最终选择退出，“微笑”卫星任务的联合执导委员会最终决定由中方牵头研制UVI载荷，ESA提供像增强器和镀膜镜子。

此外，中欧双方在卫星变轨期间还将联合飞控。张晓峰介绍称，“微笑”卫星需要经历13次以上的490N发动机点火，从而完成从发射轨道到任务轨道的变轨。变轨期间需要地面测控站对490N发动机的点火状态、关机状态进行严密监测，因此不但需要中国卫星测控中心的地面站网，还需要欧空局的南半球测控站网支持。

为此，中国卫星测控中心与欧洲卫星运控中心建立测控数据传输专线，支持中国卫星测控中心使用欧空局测控站接收卫星遥测、上注卫星指令。中欧签署联合接口控制文件，在变轨期间欧空局可用站网临时增加库鲁站和欧希金斯站。卫星系统与欧空局测控站完成星地测控对接试验，验证星地链路可通性。

“‘微笑’卫星任务的一大难度就在于发射后需进行大幅度的轨道机动与调整，推进系统的作用比较大，发射之后还需要中方实施测控和轨道调整。”张永合介绍称，中方负责的推进系统及测控技术在此次任务执行中发挥了关键作用，最终成功把“微笑”卫星送入大椭圆轨道。

“让中国航天走出去”
此前，中欧双方通过暗物质粒子探测卫星、“天关”卫星、中法天文卫星等项目在空间科学领域取得了丰硕的合作成果。张永合认为，此次“微笑”卫星任务的成功实施，就是建立在深厚的互信基础之上，后续双方还将创新合作模式，中欧正在论证CATCH微小卫星星座项目，标志着中欧航天合作将从单星向星簇化、低成本化发展，并引入人工智能技术提升在轨探测能力。

此外，张永合还表示，近年来中国航天科技面临一些国际需求，尤其是东南亚、中东、非洲等地区对对地观测、海洋观测、卫星通信等技术有业务需求，希望与中方开展合作，能够获得通信、遥感、导航方面的技术与工程能力。

“针对这些服务于民生的航天技术，我们也在提供相应的服务，让中国航天技术走出去，打造空间领域的国际合作平台。”张永合称。