2025 年，恰逢中欧建交 50 周年、欧空局庆祝其 50 年历史。今年晚些时候，由中国科学院与欧洲空间局联合成就的“微笑探测器”将正式从法属圭亚那发射基地搭载 Vega-C 升空，尝试揭开关乎整个地球空间环境的关键谜题。这一项目从多方面均属历史罕见，更被认为是中欧太空科研合作史上的精彩一笔。

今天，我们要离开地球，飞上太空，去了解一个在多方面均有里程碑式意义的科学项目：微笑探测器。微笑探测器，这一项目的名字听上去就很友善。它是英文 Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer 的首字母缩写，中文直译是"太阳风-磁层-电离层连接探测器"。这一探测器的任务非常清晰：帮助人类更好地了解地球磁层这一人类肉眼不可见的重要保护盾，研究太阳风与地球磁场之间的相互作用，弄清楚太阳活动是如何影响我们这个星球的"太空天气"的，并进一步保障人类通讯的平稳与安全。

三大谜题

具体来看：微笑探测器将直面三大太空谜团：第一：当太阳风正面撞上地球磁场，谁赢谁输？实际上，不论谁赢，倒霉的都是人类。太阳风是一股高速的带电粒子流，撞击磁场后可能引发“磁场重连”现象，既能点燃极光，也可能导致卫星短路、电网瘫痪。微笑探测器的任务，就是精准捕捉这种拉扯的节奏和强度，弄清楚背后隐藏的规律。

第二：为什么地球"背面"也会中招？你可能以为，太阳在哪边，危险就在那边。其实不然。太阳风会将地球磁场拉成"磁尾"，一旦磁尾断裂，就会引发"磁层亚暴"，导致新的极光爆发、地球再次受创。几十年来，科学家一直在找：到底是谁触发了这场"背面的风暴"？这正是微笑探测器要解开的谜题。

第三：我们能不能更早预测"太空天灾"？1859 年，一次太阳爆发让极光照亮了加勒比海，地球电报系统全面瘫痪。如果那种"地磁暴"发生在今天，通信、导航、电网将全面崩溃。如今，我们只能提前一小时预警，而微笑探测器希望将这一时间提前到数天。

中科院与欧空局合作的前世今生

"太阳风-磁层-电离层连接探测器"不仅是一项意义重大的科学探索，更是一场中科院和欧空局之间跨越多年、横贯大洲的国际合作实践。它背后有一位亲历者的讲述更能说明一切。卡尔·贝尔契斯特，来自欧洲空间局，专责国际合作事务。他今年春天在位于巴黎的欧空局大楼接受了记者的采访，指出，微笑探测器项目最特别的地方是它是一个真正意义上的 50 对 50 的合作项目。

在航天领域，这样的合作极为罕见。过去，大多数国际合作都是 80/20、甚至 90/10 的结构，尤其是决策期间，有一方明显主导。但微笑探测器项目不同。它是中欧双方在完全对等基础上，从头到尾共同平等参与的探索。在实践方面，例如任务搭载的仪器，中欧双方各自开发两个不同的仪器，这些仪器相辅相成，支持任务的科学目标，同样遵照 50/50 的大致比例：例如中国负责推进模块，欧洲负责其他部分，提供地面支持网络。

这一联合项目并非是突然出现的。卡尔·贝尔契斯特提到，它的起点可以追溯到 2000 年代早期，当时欧洲空间局的“星簇”任务正在运行，而中国科学院则提出通过“双星”任务，与之形成互补。这种数据共享与科学成果的结合，为微笑探测器项目的诞生打下了基础。若再往前看，中欧在航天领域的首次合作可追溯到 80 年代，但当时主要是交流和会议。真正的科学合作则起始于"双星"。

卡尔·贝尔契斯特解释称，继"双星"和"星簇"之后，欧洲空间局和中国科学院正式开始构思一个新的联合任务，首先定义了该任务的技术特性，比如有效载荷重量、使用的运载火箭数量等，但没有深入细节。到了 2015 年，在成都举行的会议上，双方就如果有机会按这些技术条件做一项太空任务，可以做什么，开展了热烈讨论。那次会议有约 120 项来自欧洲和中国的展示。几个月后在哥本哈根的会议上，条件更加明确：项目必须由中欧团队合作。哥本哈根会议上，有 40 至 45 个联合展示，随后经过中欧双方评审，最终选定了微笑探测器项目，它从 40 余个联合提案中脱颖而出，成为被双方共同选中的项目。

卡尔·贝尔契斯特总结称，"微笑探测器是基于科学价值被选中的，评审组是由中欧两方顶尖科学家组成，确保选题是最顶尖、最有科学意义的"。他表示，受新冠疫情等因素的影响，项目进展一度滞后，但选择今年发射，也是有所考量的：2025 年是太阳活动峰期，太阳爆发较多，将为微笑探测器的研究提供有利时机。

微笑探测器项目的具体情况

这一探测器是一颗搭载了四个核心科学仪器的航天器，这四个核心科学仪器分别是软X射线成像仪（SXI）：可以首次从太空中拍摄出地球磁层的X射线“全景图”；紫外极光成像仪（UVI）：用于连续观测北极光和南极光，分析磁场活动；磁强计（MAG）：测量地球周边磁场的细微变化；轻离子分析仪（LIA）：直接"采样"太阳风粒子的速度、能量和组成。

这些仪器协同工作，将为我们提供长达 40 小时连续的图像和数据记录，这是从未有过的。通过这种方式，人类将首次实现对整个太阳风-磁层-电离层相互作用的"动态成像"。

那么，微笑探测器项目具体将怎么落实呢？微笑探测器将在 2025 年底从法属圭亚那的欧洲航天港发射，搭乘的是欧洲的 Vega-C 运载火箭。飞船将进入一个高度椭圆、高倾角轨道，最远可达地球上空 12 万公里 – 约是地月距离的三分之一。这一轨道可以让它持续"俯瞰”整个磁层边界，形成真正的"全球视角"。

有关法属圭亚那的航天港，卡尔·贝尔契斯特解释道："欧空局的任务有从法属圭亚那发射的传统。当然，我们选择法属圭亚那的原因是它几乎位于赤道上。这样我们就可以利用地球自转的优势，以更有效的方式促进发射"。

目前，飞船所有部件已齐聚荷兰的欧洲空间技术中心 ESTEC。自 2025 年初以来，中欧团队已完成航天器的组装，现在正进行全面测试，以确保它能应对严苛的太空环境。预计在 2025 年 9 月准备就绪后，它将被运往发射场，正式踏上征途。卡尔·贝尔契斯特补充指出：目前大约有 35 至 40 名中国科学家和工程师驻扎在 ESTEC，共同参与航天器的最终集成测试。这种深度的协作，建立在双方的信任与理解之上，基于技术互补与学术信任。

在项目分工方面，中国提供推进舱、飞行平台和三台科学仪器，而欧洲则负责载荷舱、发射服务和一台科学仪器。任务结束后，微笑探测器所采集的数据也将由中欧科学家共享，并且平等分析使用 – 这对科学研究的开放性和完整性至关重要。

挑战、迎接挑战

微笑探测器是对人类如何看待空间环境与地球生命关系的一次重要探索。磁层是我们与宇宙“绝缘”的屏障。它抵挡了太阳风暴、宇宙射线的直接打击。如果没有它，地球就可能像火星那样，早已失去了大气、水和生命。而微笑探测器的观测，有望让我们更清楚地理解这一关键防线的动态变化。

当然，这项任务并非没有挑战。中欧在技术、制度、文化上都有差异，但卡尔·贝尔契斯特认为，只要有信任、有对话，就没有解决不了的问题。这正是他最感欣慰之处。他表示："在当前这个国际局势充满不确定性的时代，我们仍能完成这样一次高水平的合作，对我个人而言，是职业生涯中最愉快、最有成就感的一次经历"、"因为在国际合作中，总是会遇到问题，总是会遇到麻烦。但如果你信任对方，并且进行了良好的对话，你就能解决问题，而且应该立即着手解决，并建立值得信赖的渠道 … 今天的情况比十年前复杂得多。所以我们必须考虑到这一点。我们欧空局不参与政治。成员国参与政治，但欧空局没有政治属性。我们相信，我们仍然可以通过机制，在遵循机制的情况下开展国际合作"。

在选择合作领域时，选择空间科学或地球科学等领域比较容易。还有很多领域要困难得多，因为要么有政治因素，要么是比较敏感，要么是商业因素等等在干扰。但在关乎我们所有人的宇宙研究方面，我们仍然可以进行许多合作"。尤其是在"龙"、"爱因斯坦探针"等中欧科学合作项目推进的背景下，卡尔·贝尔契斯特谈到了令他印象深刻的中国发展速度。他表示，"比如中国空间站、天问探测器、火星着陆和祝融号火星车的成功，这些都是短时间内取得的巨大成就，世人有目共睹"。

或许在未来的某一天，当我们真正实现对"太空天气"的实时预警，当我们的卫星不再因为太阳风暴而失联，当宇航员可以更加安全地在地球轨道实施科学任务，那一刻，我们或许会想起，正是像微笑探测器这样的任务，让人类离太空更近了一点。

来源：rfi

原文：https://www.toutiao.com/article/7515486965026931254/

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