从“星簇”到“双星”--科学家探索磁层空间

　　新华网巴黎7月9日电(新华社记者卢苏燕)中国国家航天局与欧洲航天局9日在欧洲航天局巴黎总部正式签署了“双星计划”协议，这标志着欧洲正式加入中国提出的“双星计划”。中国和欧洲科学家将共同揭示地球磁层空间的秘密。

　　人类对地球空间的认识自有航天活动以来已发生了质的飞跃，不但更清楚地认识了电离层，还真实地探测到了电离层以外的地球空间，包括辐射带和磁层的边界。尽管如此，地球空间环境变化的许多规律至今仍然不为人知，磁层就是其中之一。

　　欧洲航天局在1983年提出的“星簇计划”主要是对磁层空间进行大规模研究。科学家打算用四颗完全一样的卫星探索磁层空间，这四颗卫星可以根据探测需要调整间距，形成尺度不同的四面体，以便探测磁层中各种边界层的微观结构。但这一计划的最大缺陷是缺乏地球磁层空间的大范围同步测量手段，无法准确描述磁层空间与太阳活动的关系。

　　科学家们早已认识到磁层空间与太阳活动、特别是与日冕物质的喷发密切相关。当太阳风暴发生时，常常会喷射出大量电磁物质，这些物质如果射向地球，将触发磁暴和电离层暴，使地球同步轨道上的卫星暴露于行星际太阳风之中，影响正在运行的卫星和载人航天器，使卫星定位导航信号出现误差，甚至使靠近地磁极区附近的输电网络被强大的感应电流烧毁。这些事件在90年代中期以后，特别是最近几年来被称为灾害性的空间天气事件。

　　1997年，以中科院空间中心刘振兴院士为首的科学家小组提出了利用两颗轨道相互交叉的卫星进行大范围的磁层空间同步探测的设想，即“双星计划”。该计划中的赤道卫星运行于倾角28.5度的近赤道大椭圆轨道(近地点550公里，远地点6万公里)上，主要探测向阳面磁层顶和近磁尾等重要磁层活动区域；极轨卫星运行于倾角90度的极区大椭圆轨道(近地点700公里，远地点4万公里)上，主要探测地球两极漏斗区沉降粒子对电离层扰动的作用及其与磁层其他活动区域变化的关系。两颗卫星的探测数据经过联合处理，可以探明磁层空间与太阳活动的时序关系，验证目前仍处于理论猜想阶段的磁层空间暴触发机制理论，以及发现重要的能量粒子输运途径等。

　　“双星计划”一经提出，立即得到欧洲航天局“星簇计划”专家小组的重视，欧洲航天局明确提出希望参加中国的“双星计划”。此后经过多次论证、谈判和协商，双方终于确定联合实施“双星计划”。据悉，欧洲航天局成员国中有6个国家参加了“双星计划”。