Smile任務（Solar wind Magnetosphere Ionosphere Explorer，太陽風—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星，縮寫SMILE）已被歐洲航天局科學計劃委員會批準實施。這次公告為新任務的全面發(fā)展掃清了道路，該任務將與中國合作進行，探索太陽—地球體系的相互作用。Smile任務有望徹底改變科學家對太陽風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)生的物理過程的理解。

　　既2003年至2008年地球空間雙星探測計劃的成功，這次任務將是ESA與中國合作的一項重大科學探索。雙星計劃的兩顆衛(wèi)星均由中國發(fā)射，而Smile任務從一開始就是ESA—中國聯(lián)合任務。這次科學合作始于兩個研討會，一個在中國，一個在歐洲，目的在于促進中國和歐洲研究人員之間的合作。隨后，ESA的科學與機器人勘探局（Directorate of Science and Robotic Exploration）和中國科學院（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、三個歐洲工業(yè)承包商、和科學研究團隊的詳細研究已經(jīng)完成了任務架構，包括滿足科學所需的空間和地面要素。

　　根據(jù)目前的計劃，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個小時，Smile航天器將飛到121000公里外（幾乎是地月距離的三分之一），可以長時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，以便將其存儲數(shù)據(jù)下載到ESA南極地面站和CAS中國三亞的地面站。

　　從這個瘦長的軌道，衛(wèi)星將能夠在超過40小時的時間內對近地空間的關鍵區(qū)域進行連續(xù)觀測。這些將包括磁層頂（magnetopause，地球磁層遇到太陽風的邊界）、極地尖點（polar cusps）、以及北極光照亮的區(qū)域的即時圖像和電影。

　　Smile任務將為科學家們提供第一次在如此長時間內觀察太陽—地球相互作用關鍵區(qū)域的機會。主要任務將持續(xù)三年。此次任務的有效載荷由四個儀器組成：兩個來自歐洲和加拿大，兩個來自中國。

　　由英國航天局（United Kingdom Space Agency）和其他歐洲機構提供的創(chuàng)新型寬視場軟X射線成像儀（Soft X-ray Imager，SXI）將獲取太陽風影響磁層的區(qū)域的測量結果。加拿大主導的紫外線成像儀（Ultra-Violet Imager，UVI）將研究極光的全球分布。兩個中國儀器，輕離子分析儀（Light Ion Analyser，LIA）和磁強計（Magnetometer，MAG），將測量太陽風中的高能粒子和局部磁場的變化。

　　ESA還負責有效載荷模塊、航天器測試設施、發(fā)射器、發(fā)射活動、和主要地面站；ESA將與CAS共享科學運營。ESA將在適當時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試活動將在歐洲進行。

　　中國科學院國家空間科學中心（NSSC/CAS）負責航天器平臺、航天器測試、以及任務和科學操作。該平臺將由中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（IAMC/CAS）在上海建造。

　　根據(jù)ESA的Smile任務研究科學家Philippe Escoubet的說法，該任務將在研究地球磁場與太陽風之間不斷變化的相互作用方面取得重大突破。Philippe說：“Smile任務將提供太陽風進入磁層的第一個X射線圖像和電影。它還將提供有史以來最長的北極光紫外圖像，使研究人員能夠了解極光如何隨時間變化以及地磁風暴的演變。”