地球空间双星探测计划获国际宇航科学院颁发的杰出团队成就奖

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地球空间双星探测计划获国际宇航科学院颁发的杰出团队成就奖
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作者:于晟　　　发表时间:2010-10-21　　　摘自:地球科学部

　　2010年9月26日，国际宇航科学院在捷克首都布拉格举行了授奖仪式，授予中国地球空间双星探测计划（双星计划）/ 欧空局Cluster卫星空间计划队伍劳雷尔团队成就奖（The Laurels for Team Achievement Award）。双星计划首席科学家、空间天气学国家重点实验室刘振兴院士等科学家代表出席了授奖仪式。
　　劳雷尔团队成就奖是国际航天领域极高的荣誉奖，是国际宇航科学院每年一次的两项主要奖项之一，另一项奖是个人奖。杰出团队成就奖设立于2000年，第一次颁布是2001年，授予了俄罗斯和平号空间站团队，之后曾分别授予给包括美国航天飞机团队、SOHO空间计划团队、哈勃空间望远镜团队、勇气号和机遇号火星探测计划等著名空间项目团队。
　　地球空间双星探测计划（简称双星计划）是中国国家航天局实施，欧洲空间局星簇计划团队参与的重要空间科学计划。双星计划由两颗卫星组成，即探测1号（TC-1）和探测2号（TC-2）。分别于2003年12月和2004年7月成功发射，在空间分别连续运行了3年10个月和4年3个月，远远大于1年半和1年的设计寿命。
　　双星计划是中国第一个围绕科学目标研制和运行的科学卫星计划。2002年6月7日，美国SCIENCE杂志第296卷在news focus对双星计划进行了专门的报道。
　　双星计划的两颗卫星分别运行于近地赤道轨道和近地极轨轨道。星簇计划是由四颗相同的卫星组成四边形编队，星间距离可在数百到数千公里之间可调，运行在较高的地球极轨轨道上。这六颗卫星形成了人类历史上首次对地球空间的六点协调探测。
　　探测二号发射成功，双星探测计划实现， 在2005年曾被两院院士评选为“2004年中国十大科学进展”。
　　双星计划是中国和欧空局开展的第一次重大空间科学合作项目。中国国家航天局负责研制和发射了两颗卫星，中国科学院负责地面数据接收和应用研究等。欧空局则向两颗卫星提供了7台源自星簇计划的科学探测仪器，与中方联合研制了TC-2上的中性原子成像仪。此外欧空局还提供了一个卫星地面站配合中方接收科学数据，对欧洲科学仪器的科学运行给予了协助等。
　　从2003年到2009年，国家自然科学基金委对双星计划的科学研究给予了大力支持，包括一项重大项目和一项重大国际合作项目。这在很大程度上支持和推动了科学研究进展，获得了许多科学研究的发现和创新成果，主要有：
　　1. 在国际著名刊物上出版了两部双星—Cluster论文专辑
　　（1） 2005年11月出版了欧洲《地球物理杂志（Annales Geophysicae）》专辑。
　　（2） 2008年7月出版了《美国地球物理杂志（ Journal of Geophysics Research ）》专辑。
　　（3）在《中国科学》和《科学通报》杂志上先后出版了八期双星—Cluster论文专题。
　　2. 已发表论文情况：
　　据不完全统计，使用双星、双星-Cluster联合观测数据已发表的研究论文超过100篇，其中SCI论文90 篇（国外发表的论文65篇）。
　　3. 获得专利
　　已获授权的发明专利7项、实用新型专利7项。
　　已受理的发明专利4项、实用新型专利1项。
　　双星有效载荷和应用系统的计算机软件著作权登记证书共40项。
　　两个计划的联合科学运行引起了国际空间科学界和公众的极大关注，2010年3月，在两会期间，科技日报还对双星计划的科学创新进行了专题报道。
　　利用双星及双星、Cluster联合探测数据，取得有代表性的成果有：
　　1.首次提出了新的亚暴触发的锋面理论并取得了一些创新结果：
　　在双星、Cluster和其他卫星数据分析基础上，首次提出  “电离层风”的新概念；
　　发现来自电离层的电离层风尾向流与来自中磁层的地向流相互作用形成的锋面，对亚暴触发起着关键的作用；
　　首次观测到了亚暴锋面触发的时序演化过程；
　　首次观测到亚暴驱动和触发的整体时序过程；
　　首次观测到近地地向流在11.5Re处的缺失现象；
　　首次观测到了强磁暴期间系列亚暴的锋面触发过程，这对研究目前尚不了解的磁暴与亚暴的相互影响过程和两者之间的关系提供了新的思路；
　　最近刘振兴院士又提出了磁尾磁场重联“锋面触发”的新概念和新思路，为研究磁尾磁场重联开辟了新的途径。
　　2. 磁层顶磁场重联观测和研究的主要成果
　　磁层顶磁场重联，是行星际磁场和地磁场相互连接的过程，是太阳风向地球空间传输质量、动量和能量的主要途径。磁层顶区的磁场重联，对磁层空间暴的发生和发展过程有重要的影响。磁层顶磁场重联主要有两种类型：“反平行”重联和“分量”重联。
　　确立了“分量磁重联”是磁层顶磁重联的主要形态，主要发生在向阳面低纬（一年后美国Phan等通过其他卫星数据获得类似结果）；
　　首次直接观测到行星际磁场北向时向阳面低纬磁重联；首次观测到低纬磁层顶重联扩散区。
　　首次观测到，反平行重联与分量重联同时发生;
　　首次观测到高纬区南北方向的重联线; 首次获得磁层顶大尺度S-形重联区域形态的观测证据。
　　首次探测到磁层顶低纬分量磁重联成对地产生开放磁通量管，然后分别向南北运动。
　　首次获得磁层顶开放磁通量管大尺度形态及其截面。
　　3. 辐射带和环电流探测
　　首次探测到环电流区中性原子的三维分布和带电粒子投掷角的双环结构；
　　首次探测到低频电磁波导致的暴时高能电子通量剧烈减少现象。
　　4．磁尾等离子体片拍动现象
　　根据双星和Cluster联合观测分析，首次发现地球磁尾等离子体片存在着拍动现象。
　　5. 近地太阳风探测
　　首次发现向阳面弓激波前面的太阳风中存在着大范围的离子洞。

链接地址：http://www.nsfc.gov.cn/Portal0/InfoModule_375/31083.htm

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