為了守護地球家園，我們向宇宙送去了一抹“微笑”

來源：科學(xué)大院（中國科學(xué)院官方科普微平臺），轉(zhuǎn)載請聯(lián)系cas@cnic.cn

北京時間2026年5月19日11時52分，中歐聯(lián)合研制的太陽風(fēng)—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（SMILE，簡稱“微笑”衛(wèi)星）在法屬圭亞那庫魯航天中心，由“織女星-C”火箭成功發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，狀態(tài)正常，太陽翼展開到位，標志著發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

這顆名字浪漫的衛(wèi)星，肩負著一個前所未有的使命：首次給地球磁層拍攝“全景X光照”，揭開太陽風(fēng)與地球磁場互動的終極奧秘

“微笑”衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場（圖片來源：ESA）

為什么要給地球磁層“拍照”？

我們每天沐浴在陽光之下，享受著太陽似乎取之不盡的光和熱。但實際上，太陽時時刻刻都在向地球噴射著危險的高速等離子體流——太陽風(fēng)。一旦太陽“發(fā)脾氣”、活動加劇，就會引發(fā)磁暴、亞暴等極端空間天氣，輕則干擾衛(wèi)星、導(dǎo)航、通信，重則癱瘓高緯度地區(qū)電網(wǎng)，威脅太空與地面安全。

幸好，地球自帶一層隱形的“保護傘”——磁層。作為地球抵御太陽風(fēng)的第一道防線，磁層能偏轉(zhuǎn)大部分太陽風(fēng)，保護地球大氣層不被剝離。

地球磁層抵御太陽風(fēng)的藝術(shù)效果圖（圖片來源：Wikipedia）

不過長期以來，人類一直只能局部觀測地球磁層，從未見過它的全景動態(tài)模樣。這就像“盲人摸象”，導(dǎo)致我們始終摸不透地球周邊空間天氣的形成過程。

而“微笑”衛(wèi)星的核心任務(wù)，正是補上這個觀測空白。

開創(chuàng)磁層探測新紀元

“微笑”衛(wèi)星任務(wù)旨在揭示太陽風(fēng)與地球磁層相互作用的奧秘，其核心科學(xué)目標是首次實現(xiàn)對太陽風(fēng)與地球磁層相互作用的整體成像觀測，動態(tài)揭示太陽風(fēng)-磁層耦合過程，在國際上具有重要的科學(xué)與工程里程碑意義。

“微笑”衛(wèi)星在軌運行示意圖（圖片來源：ESA）

為實現(xiàn)這一目標，任務(wù)采用了兩項開創(chuàng)性設(shè)計：

一、研制并搭載全球首臺星載軟X射線成像儀

根據(jù)波長不同，X射線可以分為硬X射線和軟X射線。我們在醫(yī)院拍骨片和CT使用的是硬X射線，因為它能量高、穿透力強，能穿過人體、拍下骨骼圖像。而“微笑”衛(wèi)星探測的軟X射線是“溫和派”，波長較長、能量較低、穿透力很弱。宇宙中的軟X射線很容易被地球大氣層強烈吸收，無法到達地面，因此必須在太空中進行探測。

當(dāng)太陽風(fēng)里的帶電離子撞上地球外層的中性氣體（氫、氦等）時，會發(fā)生電荷交換，并釋放出軟X射線。這些射線能夠精準標記太陽風(fēng)—磁層相互作用的區(qū)域，讓原本“不可見”的磁層邊界變得可觀測。再配合上成像儀，“微笑”衛(wèi)星就能拍下磁層的全景圖像。
二、構(gòu)建“成像+原位”協(xié)同觀測體系
“微笑”衛(wèi)星搭載了軟X射線成像儀（SXI）、紫外極光成像儀（UVI）、低能離子分析儀（LIA）和磁強計（MAG）四類科學(xué)載荷。該體系能同時在全球尺度上成像追蹤磁層演變并原位獲取太陽風(fēng)物理參數(shù)，為研究磁暴、亞暴等空間天氣過程提供前所未有的觀測能力

衛(wèi)星搭載的主載荷均為中歐聯(lián)合研制。軟X射線成像儀由英國萊斯特大學(xué)主導(dǎo)，中方參與；紫外極光成像儀由中方主導(dǎo)，歐方提供關(guān)鍵部件；低能離子分析儀和磁強計由中方主導(dǎo)，歐洲多所頂尖科研機構(gòu)參與研制和定標。

來自地球的“微笑”

“微笑”衛(wèi)星的英文名稱SMILE（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer）不僅是任務(wù)全稱的縮寫，更蘊含著深刻的科學(xué)意象——通過全景成像觀測，展現(xiàn)地球磁層在太陽風(fēng)作用下形成的弧形邊界，其形態(tài)宛如一道舒展上揚的微笑曲線，既生動詮釋了觀測目標，也傳遞出人類探索宇宙的樂觀與向往。

“微笑”衛(wèi)星標識

“微笑”衛(wèi)星任務(wù)標識以簡約而富有張力的設(shè)計，融合了太陽風(fēng)、磁層等核心元素，形象化呈現(xiàn)太陽風(fēng)與地球空間環(huán)境的相互作用，象征中歐攜手探索日地關(guān)系、共護近地空間安全的合作理念，也彰顯了人類在空間科學(xué)探索中開放包容、共創(chuàng)未來的精神追求。

任務(wù)實施與科學(xué)展望

根據(jù)計劃，衛(wèi)星將在入軌后經(jīng)過約42天的軌道機動，抵達科學(xué)觀測軌道，隨后開展為期2個月的在軌測試，之后進入為期3年的常規(guī)科學(xué)觀測階段。

在軌運行期間，中歐科學(xué)家將聯(lián)合進行數(shù)據(jù)處理與分析，科學(xué)數(shù)據(jù)將面向全球科研機構(gòu)開放共享，推動形成國際共同參與的研究格局。

衛(wèi)星長期穩(wěn)定的觀測數(shù)據(jù)，有望從根本上提升人類對太陽風(fēng)-磁層相互作用、空間天氣機理的認知水平，為空間天氣預(yù)報精度提升和近地空間安全提供關(guān)鍵支撐。

“微笑”衛(wèi)星藝術(shù)效果圖（圖片來源：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心）

合作意義與未來展望

“微笑”衛(wèi)星任務(wù)是中國科學(xué)院（CAS）與歐洲空間局（ESA）開展的首次任務(wù)級全方位深度合作，在任務(wù)分工、載荷研制和工程協(xié)同等三大方面，雙方形成了平等互利、優(yōu)勢互補的合作機制。中方全面負責(zé)衛(wèi)星平臺研制、測控、地面支撐與科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，并主導(dǎo)研制了UVI、LIA、MAG三臺載荷；歐方負責(zé)載荷艙、SXI的研制，并提供運載火箭、發(fā)射場及主動段測控支持。

此次任務(wù)同時是繼上世紀“雙星計劃”后，中歐在空間科學(xué)領(lǐng)域的又一次標志性合作。該任務(wù)是我國迄今國際合作層次最深、參與程度最高的航天工程之一，更是踐行人類命運共同體理念的生動實踐。這一“知識共創(chuàng)、風(fēng)險共擔(dān)、成果共享”的合作模式，為構(gòu)建外空領(lǐng)域新型國際科技合作提供了可復(fù)制、可推廣的范本。

“微笑”衛(wèi)星任務(wù)的成功實施，顯著提升了中國在國際空間科學(xué)領(lǐng)域的影響力。期待其為探索日地空間、貢獻人類共同知識寶庫產(chǎn)出系列原創(chuàng)成果，在攜手守望地球家園、探索宇宙的新征程上，續(xù)寫合作共贏的時代篇章。

中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心擔(dān)任該任務(wù)工程大總體，牽頭負責(zé)與歐洲空間局的合作，負責(zé)地面支撐系統(tǒng)和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的研制建設(shè)；中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負責(zé)抓總研制衛(wèi)星平臺，西班牙空客公司（Airbus in Spain）負責(zé)抓總研制載荷艙；北京跟蹤與通信技術(shù)研究所負責(zé)測控技術(shù)總體；艾維歐公司（AVIO）負責(zé)織女-C運載火箭的研制生產(chǎn)。航天六院801所、中國西安衛(wèi)星測控中心、中國極地研究中心、中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院，以及歐洲空間天文中心（ESAC）、歐洲航天研究與技術(shù)中心（ESTEC）和歐洲航天運行中心（ESOC）等中歐多家機構(gòu)共同參與任務(wù)研制。