北京时间5月19日，中欧联合研制的太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（简称“微笑”卫星，SMILE）在法属圭亚那库鲁航天中心，由“织女星-C”火箭发射升空。卫星顺利进入预定轨道，状态正常，太阳翼展开到位，标志着发射任务取得圆满成功。

项目中方首席科学家，中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤接受了扬子晚报/紫牛新闻记者的采访，解读卫星研发十年历程，揭开地球“保护伞”之谜。

“微笑”卫星在轨运行示意图（图片来源：欧洲空间局）

直面“未解之谜”：太阳风是如何闯进地球的

在距离地球数万公里的太空，一场关于太阳风与地球磁层的“对话”，正等待人类首次全景记录。

“太阳的爆发后，这些太阳风的物质和能量，是如何进入到我们地球空间的？这其实一直是一个‘未解之谜’。”王赤院士揭开了“微笑计划”最核心的科学追问。他解释道，地球拥有一个偶极磁场，就像一个巨大的“保护伞”，在太空中形成了“磁层”，阻挡了大部分来自太阳的高能粒子袭击地球大气。“它就像一个保护伞，保护了我们地球的大气不被太阳风吹走。”

然而，这把“保护伞”并非密不透风。“这些太阳风的物质和能量到底如何突破磁层防护进入地球空间？这个问题一直悬而未决。SMILE卫星就是要回答这个核心谜题。”

王赤介绍，解开这个谜题不仅关乎基础科学，更具有强烈的现实意义。太阳风暴注入地球空间的能量会引发磁暴，干扰卫星通信、导航定位，甚至破坏地面电网。“我们研究这个问题，正是为了守护人类日益依赖的高技术设施。”

从“插旗杆”到“拍X光”的跨越

为了捕捉这一肉眼不可见的过程，SMILE卫星配备了独创的“科学利器”。

王赤介绍，此前的空间探测多是“就位探测”，就像在暴风雨中插一根旗杆，只能感知到旗杆那一个点的风速，而SMILE首次实现了对地球磁层大尺度结构的“全球成像”。“我们首次采用软X射线成像技术，对地球磁层的最外层——也就是那个抵挡太阳风的‘磁层顶’进行整体呈现的观测。”王赤打了个生动的比方，“这就好比医生以前只能通过把脉感受病人身体状况，现在直接拍出了X光片。我们能‘看见’太阳风是如何挤压地球磁层的，是平稳的压缩，还是剧烈的爆破。”

与此同时，卫星还将对南北两极的极光进行长时间连续观测。“美丽的极光，其实就是太阳风暴轰击地球大气层的外在表现。”王赤解释道，“太阳带来的高能粒子沿着磁力线进入地球空间后，轰击大气层，就形成了极光。通过磁层顶成像和极光成像，我们就可以定量评估到底有多少太阳风的物质和能量注入了地球空间。”

据悉，SMILE卫星重约2.3吨，将运行在一条远地点高达12.1万公里的大椭圆轨道上，以独特的“上帝视角”俯瞰地球磁层。

王赤院士在发射场

跨越洲际的合作典范

“微笑计划”的合作历程，是一段跨越洲际、协同攻关的科学征途。“微笑”卫星任务是中国科学院（CAS）与欧洲空间局（ESA）首次开展任务级全方位深度合作的空间科学探测任务，也是中国科学院空间科学（二期）先导专项的收官之作。王赤回忆，项目自2015年由中欧科学家联合提出，2019年正式进入工程研制阶段。历经多年方案论证、技术攻坚与集成测试，卫星于2025年10月通过中欧联合出厂评审，2026年2月从荷兰欧洲航天技术中心启运，横跨大西洋抵达法属圭亚那发射场。

“我们从2016年就开始酝酿这项任务，到今天开花结果，整整走过了十年的历程。”王赤感慨。在分工上，中方负责卫星平台、部分科学载荷及整星总装测试；欧方负责载荷舱、核心成像仪器及运载火箭提供。中欧双方均衡投入，超过250名科学家组成的联合团队，全程参与从目标论证到在轨运营的每一个环节。

谈到合作中的挑战，王赤坦言，技术标准和管理流程的差异是最大的难点。“欧洲空间局在方案阶段常引入多家单位竞争，且通常不设鉴定件，这给联合调试带来了很多需要磨合的地方。”但他强调，正是这种高标准，推动了中国空间科学研制规范的提升。“这是一次双赢。我们既学习了先进的管理经验，也为国际同行提供了独特的科学平台。”

欧洲空间局局长约瑟夫·阿施巴赫此前评价称，SMILE是“中西方罕见的合作典范”。

赶上一场“太阳风暴的盛宴”

王赤透露，目前正处于第25个太阳活动周期的峰值附近。“就像我们赶上了一场盛宴，太阳的爆发活动非常频繁。SMILE上去之后，极有可能捕捉到强烈的太阳风暴事件。”

在轨期间，SMILE或将与中国的“羲和二号”卫星以及“夸父一号”形成星座式联动。“羲和二号是从侧面看太阳风暴如何吹出来，观测日地之间的传播和演化；而SMILE是守在地球门口，看风暴是怎么进入地球空间的。一个看源头，一个看终点，这就是中国空间科学的体系化布局。”

王赤指出，随着人类社会对卫星通信、导航定位、电网运行等空间技术的依赖度与日俱增，剧烈的太阳风暴可能引发严重的空间天气灾害，对全球科技基础设施构成巨大威胁。“SMILE获取的关键数据，将为空间天气预报模型提供前所未有的全局观测输入，显著提升人类预警和应对极端空间天气事件的能力。”他说，“这将为在轨航天器、宇航员安全以及地面关键基础设施的稳定运行提供坚实保障。”

根据计划，卫星将在入轨后经过约42天的轨道机动，抵达科学观测轨道，随后开展为期2个月的在轨测试，之后进入为期3年的常规科学观测阶段。该卫星长期稳定的观测数据，有望从根本上提升人类对太阳风-磁层相互作用、空间天气机理的认知水平，为空间天气预报精度提升和近地空间安全提供关键支撑。

扬子晚报/紫牛新闻记者  杨甜子

视频摄制   戎毅晔

校对 陶善工