9月30日，记者从中国科学院获悉，中欧联合研制的太阳风－磁层相互作用全景成像卫星（“微笑”卫星，SMILE）顺利通过在轨测试总结评审，转入科学运行阶段。中欧双方于30日正式发布卫星四台科学载荷首批观测图像及探测数据。

  “微笑”卫星于2026年5月19日在法属圭亚那库鲁航天中心成功发射。经过约一个月变轨操作，卫星于6月20日到达近地点5120公里，远地点12.09万公里科学观测轨道。抵达预定轨道后，载荷舱和科学载荷陆续开机，设备工作正常，科学载荷完成在轨调试和在轨定标，取得有效科学数据，符合预期。

“微笑”卫星艺术图（图源：中国科学院）

  在轨测试结果表明，整星所有任务单元运行正常，各项功能性能均已完成验证，中国科学院团队已独立完成卫星载荷舱的全部操作，为首次实现对太阳风与地球磁层相互作用的整体成像观测，动态揭示太阳风－磁层耦合过程奠定坚实基础，四台科学载荷整体工作状态良好。

  卫星首批在轨观测图像及探测数据包括紫外极光成像仪（UVI）国际首次获取不间断北半球极光全景及精细结构影像、软X射线成像仪（SXI）拍摄的大麦哲伦星云超新星遗迹图像，以及磁强计（MAG）和低能离子分析仪（LIA）国际首次获得地球极高轨高分辨率在轨探测数据。

　　紫外极光成像仪（UVI）：国际首次获取不间断北半球极光全景及精细结构影像

　　UVI用于监测极光的时空变化，识别并追踪极光结构，刻画太阳风-磁层耦合系统中的能量沉积，于2026年7月16日开机。图1为北半球极光图像。极光图像是理解磁层空间物质和能量输运的可视化窗口。通过极光图像中不同类型结构的动态变化，可以理解磁层空间等离子体的动力学行为。

　　UVI是目前国际上星载极光全景监测连续时间最长、时间分辨率最高的成像仪，最长连续观测时间达44小时，最高时间分辨率达5秒。UVI将在“微笑”卫星独特的大椭圆轨道上开展长期的高时空分辨率极光全景监测，可视化太阳风-磁层耦合的全过程。

图1 UVI获得的极光卵图像，拍摄时间2026年8月4日（原始图像，未做处理）

图源：中国科学院、欧洲空间局

　　软X射线成像仪（SXI）：国际首台对地星载软X射线成像仪获得首张图像

　　SXI于2026年6月27日开机，设备工作正常，已完成载荷定标工作。借助SXI，“微笑”卫星成为首个对地球磁场进行详细且长时间X射线观测的航天器。

　　图2显示了一颗大约16万光年前大麦哲伦星云中巨型恒星爆炸的遗迹，这些百万度高温的“超新星残骸”发出明亮X射线光芒，使大麦哲伦星云和N132D成为“微笑”卫星的绝佳观测对象。进入科学运行阶段后，“微笑”卫星将实际观测当地球磁层边缘被太阳带电粒子击中时释放的软X射线。

图2 “微笑”卫星X射线首图——大麦哲伦星云中的超新星遗迹

图源：欧洲空间局、中国科学院

　　磁强计（MAG）：国际首次获得地球极高轨高分辨率磁场数据

　　MAG用于探测太阳风和磁层磁场，磁场是链接太阳风-磁层-电离层的纽带，于2026年6月27日开机，完成在轨调试及定标后，分辨率优于0.1 nT，可探测到太阳风的微弱变化。MAG将随“微笑”卫星独特的轨道，穿越原位探测几乎空白的高纬度磁层顶、磁鞘等区域，为解译SXI和UVI图像、研究太阳风-磁层相互作用提供原位探测数据。

　　图3是伸杆展开前后MAG测量的磁场，可以看到伸杆展开后噪声明显降低。图4为MAG穿越弓激波的探测数据，左侧是太阳风磁场，磁场经弓激波压缩，磁鞘区磁场波动大。图5是MAG观测结果与多源综合太阳风数据集（OMNIweb）太阳风数据的比对，结果一致。

图3 MAG伸杆展开前后磁场数据对比

图源：中国科学院、欧洲空间局

图4 “微笑”卫星穿越弓激波获得的矢量磁场数据

图源：中国科学院、欧洲空间局

图5 “微笑”卫星太阳风磁场强度与多源综合太阳风数据集（OMNIweb）数据比对一致

图源：中国科学院、欧洲空间局

　　低能离子分析仪（LIA）：国际首次获得地球极高轨高分辨率离子数据

　　LIA用于探测离子能量、方向、通量分布，获得离子三维速度分布函数，进而反演离子的速度、密度、温度等物理参量，于2026年6月30日开机。图6为离子能谱图，展示了磁层离子能谱（10eV～25keV）随时间的演化。图7为离子能谱及方向分布（24方位角×16俯仰角），测量图中每一个子图即为离子能谱随时间演化，整体方向分布符合离子束流典型角度分布特征。这些数据为了解“微笑”卫星轨道离子环境、解译SXI、UVI成像数据，研究太阳风-磁层相互作用提供重要输入。

图6 LIA离子能谱探测数据

图源：中国科学院、欧洲空间局

图7 LIA能谱及方向分布实测图

图源：中国科学院、欧洲空间局

  据悉，“微笑”卫星由中国科学院（CAS）与欧洲空间局（ESA）联合研制，是中国科学院空间科学战略性先导科技专项（二期）的收官之作，也是继2003年“双星计划”之后中欧主导联合开展的又一大型空间科学探测国际合作项目，更是中欧双方科学家开展任务级全方位深度合作的新里程碑。卫星将利用最先进的成像技术提供磁层顶、极尖区和极光卵的同步观测，结合天基和地基的太阳风和磁层原位探测结果，提供影响整个空间天气链条的太阳风－磁层相互作用的首次全景成像观测。该任务将为空间物理学研究带来新的观测视角，并在预测及减轻空间天气灾害方面具有直接的推动作用。

  “微笑”卫星的成功运行，标志着中欧空间科学合作迈入新阶段，将为人类认识太阳风－磁层相互作用、提升空间天气预报能力作出重要贡献。（记者宋雅娟）