Китайско-европейская миссия SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) находится в стадии подготовки к запуску. Спутник, созданный в сотрудничестве Европейского космического агентства (ESA) и Китайской академии наук (CAS), планируется отправить к месту назначения 9 апреля 2026 года. Запуск будет произведен с европейского космодрома Куру во Французской Гвиане с использованием ракеты Vega-C в рамках миссии VV29. Это станет первым запуском, выполненным компанией Avio, и седьмым для данного типа носителей. Период для старта составит 39 минут, а продолжительность самой миссии – приблизительно 57 минут.
SMILE – одна из ключевых миссий последних лет, направленная на изучение солнечной активности и её воздействия на Землю, и не имеет прецедентов. Она является частью программы Cosmic Vision Европейского космического агентства (ESA) и предназначена для наблюдения за взаимодействием солнечного ветра и земной магнитосферы с принципиально новой, всесторонней точки зрения. Незадолго до старта, 25 марта, ESA организовало пресс-конференцию, на которой были представлены научные задачи миссии, оборудование, размещенное на борту, прогнозы относительно первых научных результатов, а также сведения о запуске и международном сотрудничестве между Европой и Китаем. В конференции приняли участие Стефано Бьянки, руководитель программ полетов ESA, Доменико Тротта, научный сотрудник ESA, и Массимо Фальколини, руководитель подразделения контроля качества продукции SMILE в ESA.
Проект SMILE возник в результате длительного и плодотворного взаимодействия между европейскими и китайскими специалистами. Аппарат включает в себя два ключевых элемента: базовую структуру, содержащую двигательную систему, электронику и прочие компоненты, предоставленную CAS, и модуль с научным оборудованием, состоящий из основных инструментов, разработанных компанией Airbus по заказу ESA. Лишь один из приборов установлен непосредственно на базовой структуре.
На борту аппарата SMILE установлено четыре научных инструмента, которые будут взаимодействовать друг с другом для обеспечения одновременных наблюдений системы Солнце-Земля с разных точек. Двумя инструментами являются дистанционные: телескоп, фиксирующий мягкое рентгеновское излучение SXI (Soft X-ray Imager), предназначенный для картирования границ магнитосферы по рентгеновскому излучению, и ультрафиолетовый визуализатор UVI (Ultraviolet Imager), который будет изучать полярные сияния. К ним также добавлены два прибора для проведения измерений in situ, что подразумевает непосредственный анализ окружающей среды: анализатор легких ионов LIA (Light Ion Analyser), предназначенный для изучения частиц солнечного ветра, и магнитометр MAG (magnetometer), регистрирующий колебания локального магнитного поля.
Продолжительность активной фазы миссии запланирована на три года. Спутник SMILE будет выведен на орбиту с высокими эксцентриситетом и наклоном, характеризующуюся апогеем в 121 182 километра (что примерно равно трети расстояния от Земли до Луны) и перигеем в 5000 километров. По словам Доменико Тротта, подобный выбор орбиты обусловлен тем, что она позволит спутнику большую часть времени (около 80%, или девять месяцев в году) находиться на значительной высоте, где он сможет осуществлять непрерывные наблюдения в течение более чем 43 часов – возможность, ранее не реализованная. Также эта траектория позволит сократить время нахождения аппарата в зонах повышенной радиации, известных как пояса Ван Аллена.
Основная научная цель миссии SMILE заключается в исследовании явления, непосредственно связанного с нашей планетой: принципов взаимодействия Солнца и Земли. Землю окружает магнитосфера, выполняющая функцию защиты от заряженных частиц, исходящих от Солнца. Эта защитная структура не является постоянной и способна к быстрым изменениям в периоды повышенной солнечной активности. До настоящего времени большинство миссий фокусировались на изучении этих динамических процессов посредством локальных измерений, фиксируя изменения в отдельных участках пространства. SMILE предложит альтернативный метод: с помощью установленного оборудования она сможет наблюдать за всей областью взаимодействия в глобальном масштабе, создавая своеобразные комплексные изображения магнитосферы. Аппарат будет использовать детекторы, работающие в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, для отслеживания границ и перемещений этой невидимой области, что даст ученым возможность понять, как магнитосфера реагирует на изменения солнечного ветра.
Собранные сведения представляются ключевыми для осмысления того, как наша планета реагирует на солнечное излучение – явление, которое ранее рассматривалось лишь в локальных исследованиях, а не в глобальном контексте. Помимо этого, они значимы и с практической стороны. Геомагнитные бури, спровоцированные солнечной активностью, могут приводить к сбоям в работе спутников, коммуникационных систем и электроэнергетических сетей на Земле. Более детальное изучение процессов, лежащих в основе их возникновения, позволит повысить точность прогнозов космической погоды и уменьшить потенциальные угрозы для технологий, от которых все сильнее зависит современное общество, хотя изначально миссия не предполагала создание системы оперативного прогнозирования.
Концепция миссии была создана и представлена международной командой ученых во главе с профессором Грациеллой Брандуарди из Лаборатории космических наук Малларда при Университетском колледже Лондона и профессором Чи Ваном из Китайской академии наук. В ответ на вопрос о том, почему подобная уникальная миссия не была спланирована ранее, Доменико Тротта отметил, что SMILE опирается на достижения предыдущих проектов. Ранее уже существовали рентгеновские телескопы для изучения дальнего космоса и системы для мониторинга магнитосферы, осуществляющие прямые измерения (например, миссия ESA CLUSTER). Однако SMILE впервые сочетает эти технологии, выводя на орбиту рентгеновский телескоп, предназначенный для наблюдения за Землей. Это представляет собой сложную инженерную задачу, поскольку такой телескоп имеет значительные размеры и исключительно широкое поле зрения – инструмент SXI доставит в космос самую большую ПЗС-матрицу, когда-либо созданную. Тротта также подчеркнул, что интерес к космической погоде и системе Земля-Солнце значительно возрос только в последние два десятилетия, поскольку стало ясно, насколько сильно современные технологии зависят от воздействия этого взаимодействия, которое до сих пор остается в значительной степени неизученным.