quot;地球空间双星探测计划quot;及其与全球环境变化的关系.pdfVIP

纪 研 究 Vol 6 第22卷第6期 第 四 22，No 2002年11月 SCIENCES ““。“6。。-2002 QUATERNARY ‘‘ 地球空间双星探测计划及其 与全球环境变化的关系8 刘 振 兴 陋传 (中国科学院空间科学与应用研究中心，北京 100080) 摘要 本文论述了“地球空间双星探测计划”(简称双星计划)及其与全球环境变化的关系。 地球空间双星探测计划包括两颗小卫星，分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖 的近地赤道区和近地极区。双星计划的主要科学目标是用高分辨率的仪器在近地空间的主 要活动区探测场和粒子的时空变化；研究磁层空间暴(磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴)的触发 机制及其对太阳恬动和行星际扰动的响应过程；建立地球空间环境的动态模式。为了实现科 学目标．赤道区卫星和极区卫星上各载有8台探测仪器。近地赤道区卫星的轨道是：近地点 550kin左右．远地点60000km左右，倾角约28．5。；近地极区卫星的轨道是：近地点700kin，远地 点40000km．倾角约90。。为了使双星计划与欧洲空间局ClusterII卫星相配合，赤道区卫星计 划于2003年6月发射．极区卫星计划于2003年12月发射。双星计划与Clusterll卫星相配 合，可形成地球空间6点探测计划，这将成为21世纪初国际上重要的地球空间探测计划。 本文概要讨论了双星计划与地球系统各圈层的关系．包括与大气圈、生物圈、地球内部各 圈层及全球环境变化的关系。 主题词 地球空间 双星计划地球空间暴 全球变化 1 引言 加世纪80年代初提出的地球系统概念，提高了将地球各圈层作为整体地球的认识。 气候系统概念的提出，将大气圈、海洋圈(水圈)、陆地圈、生物圈和人类圈耦合在统一的相 互作用系统中，推动了气候动力学研究的发展。但目前人们对地球空间圈(包括地球磁 层、电离层和高中层大气)在整个地球系统中的地位和作用尚未引起足够的认识。本文指 出，地球空间圈是地球系统的一个重要圈层，研究地球系统全球环境变化，不能忽视地球 空间圈的地位和作用。 1957年人造地球卫星首次发射成功，开始了人类空间活动的新纪元，极大地开阔了 人类认识自然的视野。随着空间科学和技术的发展，人类活动的空间范围已经从陆地、海 洋、大气进入了地球空间、日地空间和行星际空间。1981年在罗马召开的国际宇航联合 会第32届年会上，将陆地、海洋和大气分别称为第一环境、第二环境和第三环境，并将外 层空间环境(太空环境或空间环境)称为第四环境。 作者简介：刘振兴男72岁研究员、中国科学院院士空间物理学专业E．mail：liu@ce]lt封cBB…cn t国家自然科学基金(批准号资助项目 2002—06—30收稿．2002—08—16收修改稿 6期 刘振辫：“地球空间双星探测计划”及其与全球环境变化的关系 501 地球空间环境与人类生存和活动息息相关。地球空间是各种应用卫星(包括气象卫 星、通信卫星、资源卫星、海洋卫星和导航及定位卫星)、载人飞船和空间站运行的主要空 间区域。地球空间探测对于空间知识和空间技术的创新，推动空间开发利用和地球系统 全球变化探测技术及研究的发展起着重要的作用。我国是～个空间大国，在运载技术方 面已进入国际先进行列，但在空间探测方面与先进国家相比还有较大的差距，这是限制我 国空间科学和技术发展的主要因素之一。 为了推动我国地球空间探测水平跨越式的发展，中国科学院刘振兴院士牵头的专家 组于1997年初提出了“地球空间双星探测计划”(简称双星计划)，该计划提出后，受到了 国际空间界的关注和响应，表示愿积极与中国的双星计划进行合作。2000年12月，国家 批准了“地球空间双星探测计划”，将其列为我国“十五”计划中的重大空间探测项目，先期