地球空间“双星计划”

“双星计划”是中国“地球空间双星探测计划”的简称，是中国国家航天局同欧洲空间局共同支持的一个空间探测计划。这一计划主要用于研究太阳活动、行星际扰动触发磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程，进而建立磁层空间暴的物理模型、地球空间环境动态模型和预报方法，为空间活动安全以及维护人类生存环境提供科学数据和相应对策。

中国的“双星计划”与欧洲空间局重要的磁层探测计划（已发射4颗卫星）已经形成密切配合的两个联合观测项目，并将形成人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测。这是中国第一次以自己的先进空间探测项目，同发达国家建立从技术到应用的高层次、实质性的对等合作。

双星计划包括两颗小卫星：“探测一号”卫星（赤道星，图3-9）和“探测二号”卫星（极轨星）。“探测一号”卫星运行于近地点550千米、远地点66790千米、倾角28.5°的轨道，用于探测近地磁尾区的磁层空间暴过程及向阳面磁层顶区太阳风能量向磁层中的传输过程；“探测二号”卫星运行于近地点700千米、远地点39000千米、倾角90°的轨道，用于探测太阳风能量和近地磁尾区能量向极区电离层和高层大气的传输，以及电离层粒子向磁层中的传输过程。

2003年12月发射的“探测一号”卫星是近地赤道卫星，质量为335千克，由星体结构、姿控、热控、电源、总体电路、星务、测控、有效载荷等系统组成，主要探测近地磁尾区的磁层空间暴过程及向阳面磁层顶区太阳风能量向磁层中的传输过程。“探测一号”卫星与2004年7月发射的“探测二号”卫星（近地极区卫星）运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区，它们相互配合，构成具有明显创新特色的星座式独立探测体系，可以对地球空间暴的发生机制和发展规律进行立体探测。

2004年7月25日15时05分，“探测二号”卫星成功地从太原卫星发射中心发射升空，30分钟后准确进入预定轨道。至此，中国科学家于1997年提出的“地球空间双星探测计划”得以真正实现。这一计划与欧洲空间局“星簇计划”组成的联合观测项目，将在人类历史上首次对地球空间进行六点立体探测。这次发射的“探测二号”是极轨星，质量约343千克，设计寿命12个月，构型与“探测一号”卫星基本相同，但装载了功能不同的有效载荷，包括三分量磁通门磁强计、中性原子成像仪、电子和电流仪、高能电子探测器、高能质子探测器、重离子探测器、低频电磁波探测器和低能离子探测器。

图3-9　在厂房中的“探测一号”卫星

双星计划有力地促进了中国空间物理学科的发展，推动了我国在国际空间领域与其他国家的进一步合作，标志着我国地球空间探测水平又迈上了一个新台阶。