图片来源:中国科学院、欧洲空间局

出品/星动无极

9月30日,中国科学院宣布,太阳风—磁层相互作用全景成像卫星通过在轨测试总结评审,转入科学运行阶段,中欧双方同时发布四台科学载荷的首批观测图像与探测数据。这颗卫星更广为人知的名字是微笑卫星,由中科院与欧洲空间局联合研制,2026年5月19日在法属圭亚那库鲁航天中心发射,是中科院空间科学战略性先导科技专项二期的收官之作。

任务分工沿中欧各自的长板展开。欧空局负责提供搭载三台科学仪器的载荷舱、软X射线成像仪本身、运载火箭以及总装集成测试设施,中方负责卫星平台运行与整星操作。卫星发射后经过约一个月变轨,6月20日进入近地点5120公里、远地点12.09万公里的科学观测轨道,载荷舱和科学载荷陆续开机,完成在轨调试与在轨定标。欧空局在9月23日宣布任务具备开展科学运行的条件,科学主任卡罗尔·蒙代尔把这归功于两支团队的信任与协作,两次官宣相隔一周,节点略有先后,指向同一个状态,卫星开始正式产出科学数据。

首批图像里最受关注的是紫外极光成像仪。它国际首次获取不间断的北半球极光全景及精细结构影像,一次开机可连续记录极光最长45小时,是2008年以来首台能拍到整个极光卵的紫外相机。欧空局公布的UVI首段影像拍摄于7月24日,开机仅两周,画面记录的是太阳风粒子扰动地球磁场引发的极光亚暴。软X射线成像仪由欧方提供,调试阶段拍摄了大麦哲伦星云超新星遗迹和仙后座A的测试图像,确认相机状态良好。这台相机指向地球时目前探测到过多杂散光,欧方仪器联合体与中方运行团队正通过参数设置与软件更新压制,随着卫星指向逐渐远离地球、北极光辐射随北半球入冬减弱,杂散光预计10月中旬降到最低,届时SXI将拍下第一张真正意义上的磁层顶图像。磁强计与低能离子分析仪获得了国际首次的地球极高轨高分辨率在轨探测数据。

微笑卫星要做的是给太阳风与地球磁层的相互作用拍全景。太阳风是从太阳持续吹出的高速等离子体流,剧烈太阳活动会引发磁暴与亚暴,直接威胁在轨卫星安全、导航定位精度、通信链路稳定以及高纬度地区电网运行。地球磁层既是抵御太阳风的天然屏障,也是太阳风能量进入近地空间的关键通道。5120公里近点、12万公里远点的大椭圆轨道让卫星能够整体俯瞰磁层,四台载荷各管一段,UVI盯极光卵的动态,SXI对磁层顶和极尖区成像,磁强计与低能离子分析仪在原地测量等离子体与磁场,卫星在磁层顶、极尖区和极光卵之间做同步观测,再结合天基与地基的太阳风和磁层原位探测,把影响整个空间天气链条的过程放进同一张画面,这是此前任何单颗卫星没有做过的观测方式。

在轨测试结果表明,整星所有任务单元运行正常,各项功能性能完成验证,中方团队已独立完成卫星载荷舱的全部操作。对依赖空间天气预警的通信、导航与电网行业,这颗卫星的观测数据何时转化为预报能力的提升,取决于科学运行阶段的积累速度,10月中旬SXI杂散光问题的处理结果是一个可以盯住的节点。国内商业气象与空间天气服务市场正在起量,太阳风监测数据从科研产品变成行业输入,中间还隔着数据产品的标准化,微笑卫星的公开数据发布节奏会是下一个观察点。