Smile任務(wù)（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Explorer，太陽(yáng)風(fēng)—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星，縮寫(xiě)SMILE）已被歐洲航天局科學(xué)計(jì)劃委員會(huì)批準(zhǔn)實(shí)施。這次公告為新任務(wù)的全面發(fā)展掃清了道路，該任務(wù)將與中國(guó)合作進(jìn)行，探索太陽(yáng)—地球體系的相互作用。Smile任務(wù)有望徹底改變科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)風(fēng)中的粒子與地球磁屏（即磁層，magnetosphere）之間持續(xù)相互作用中發(fā)生的物理過(guò)程的理解。

　　既2003年至2008年地球空間雙星探測(cè)計(jì)劃的成功，這次任務(wù)將是ESA與中國(guó)合作的一項(xiàng)重大科學(xué)探索。雙星計(jì)劃的兩顆衛(wèi)星均由中國(guó)發(fā)射，而Smile任務(wù)從一開(kāi)始就是ESA—中國(guó)聯(lián)合任務(wù)。這次科學(xué)合作始于兩個(gè)研討會(huì)，一個(gè)在中國(guó)，一個(gè)在歐洲，目的在于促進(jìn)中國(guó)和歐洲研究人員之間的合作。隨后，ESA的科學(xué)與機(jī)器人勘探局（Directorate of Science and Robotic Exploration）和中國(guó)科學(xué)院（CAS）于2015年1月發(fā)布了聯(lián)合征集提案。

　　在2015年11月篩選之后，ESA、CAS、三個(gè)歐洲工業(yè)承包商、和科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的詳細(xì)研究已經(jīng)完成了任務(wù)架構(gòu)，包括滿足科學(xué)所需的空間和地面要素。

　　根據(jù)目前的計(jì)劃，2200公斤的航天器將于2023年由歐洲Vega-C火箭或Ariane 6-2發(fā)射，隨后被放置在圍繞地球高度傾斜的橢圓軌道上。每隔51個(gè)小時(shí)，Smile航天器將飛到121000公里外（幾乎是地月距離的三分之一），可以長(zhǎng)時(shí)間看到地球的北極地區(qū)。然后它將返回距離地球5000公里以內(nèi)，以便將其存儲(chǔ)數(shù)據(jù)下載到ESA南極地面站和CAS中國(guó)三亞的地面站。

　　從這個(gè)瘦長(zhǎng)的軌道，衛(wèi)星將能夠在超過(guò)40小時(shí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)近地空間的關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)。這些將包括磁層頂（magnetopause，地球磁層遇到太陽(yáng)風(fēng)的邊界）、極地尖點(diǎn)（polar cusps）、以及北極光照亮的區(qū)域的即時(shí)圖像和電影。

　　Smile任務(wù)將為科學(xué)家們提供第一次在如此長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀察太陽(yáng)—地球相互作用關(guān)鍵區(qū)域的機(jī)會(huì)。主要任務(wù)將持續(xù)三年。此次任務(wù)的有效載荷由四個(gè)儀器組成：兩個(gè)來(lái)自歐洲和加拿大，兩個(gè)來(lái)自中國(guó)。

　　由英國(guó)航天局（United Kingdom Space Agency）和其他歐洲機(jī)構(gòu)提供的創(chuàng)新型寬視場(chǎng)軟X射線成像儀（Soft X-ray Imager，SXI）將獲取太陽(yáng)風(fēng)影響磁層的區(qū)域的測(cè)量結(jié)果。加拿大主導(dǎo)的紫外線成像儀（Ultra-Violet Imager，UVI）將研究極光的全球分布。兩個(gè)中國(guó)儀器，輕離子分析儀（Light Ion Analyser，LIA）和磁強(qiáng)計(jì)（Magnetometer，MAG），將測(cè)量太陽(yáng)風(fēng)中的高能粒子和局部磁場(chǎng)的變化。

　　ESA還負(fù)責(zé)有效載荷模塊、航天器測(cè)試設(shè)施、發(fā)射器、發(fā)射活動(dòng)、和主要地面站；ESA將與CAS共享科學(xué)運(yùn)營(yíng)。ESA將在適當(dāng)時(shí)候宣布建立有效載荷模塊的工業(yè)合同，所有航天器裝配和測(cè)試活動(dòng)將在歐洲進(jìn)行。

　　中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心（NSSC/CAS）負(fù)責(zé)航天器平臺(tái)、航天器測(cè)試、以及任務(wù)和科學(xué)操作。該平臺(tái)將由中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（IAMC/CAS）在上海建造。

　　根據(jù)ESA的Smile任務(wù)研究科學(xué)家Philippe Escoubet的說(shuō)法，該任務(wù)將在研究地球磁場(chǎng)與太陽(yáng)風(fēng)之間不斷變化的相互作用方面取得重大突破。Philippe說(shuō)：“Smile任務(wù)將提供太陽(yáng)風(fēng)進(jìn)入磁層的第一個(gè)X射線圖像和電影。它還將提供有史以來(lái)最長(zhǎng)的北極光紫外圖像，使研究人員能夠了解極光如何隨時(shí)間變化以及地磁風(fēng)暴的演變。”