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地球空间双星探测计划是首个由中国科学家提出并以中方为主的空间探测国际合作计划，也是中国与欧洲合作的第一个科学探测卫星项目。于1997年由中科院空间中心提出，即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。

计划中的两颗卫星的探测数据经过联合处理后，可以探明磁层空间与太阳活动的时序关系等。

研究背景

20世纪前50年，人们对地球外层大气和电离层都所知甚少，更不要说广袤日地空间里的现象。受观测手段的局限主要在地面上对地磙变化的观察，分布全球的地磁台长期观测分析出地磁场的各种变化，并由此反演和推断引起这种变化的外空原因。

早在1931年恰普曼就预见到地球磁场不会伸延到无穷远。1958年第一颗人造地球卫星的发射成功开辟了人类对地球外层空间和行星际直接探测，随着航天技术和空间探测技术飞速发展，人类探测、研究和利用日地空间的能力也有了极大的提高，发现了大量新的现象(地球辐射带、地球弓激波、磁层顶、磁尾和太阳风等)。空间探测的重点已由早期开拓疆土式的空间发现转入深入了解地球空间环境发生复杂物理过程方面。

由于人类居住的地球，因而日地系统是人类活动产生直接影响的天体系统。日地系统包括太阳上层大气、日地行星际空间、地球磁层、地离层和高中层大气，其中地球磁层、电离层和高中层大气又称地球空间。地球空间是被太阳风包围着的、受地球磁场控制的空间区域，也是各种应用卫星、空间站和载人飞船运行的主要空间区域。

地球空间并不是静止的，它在太阳活动的影响下经常处于剧烈的扰动状态中，称为地球空间暴。其中磁层空间暴(包括磁层亚暴，磁暴和磁层粒子暴等)是地球空间暴的最重要部分，也是一些其它地球空间暴的产生源头。在地球两极地共发生的极光就是磁层亚暴的一种表现形式。

这些与人类活动密切相关的磁层空间暴的产生机制和发展十分规律还不为人类所了解。以刘振兴院士为首的中国科学家提出的地球空间双星探测计划的科学目标就瞄准了这一最有挑战性的重大科学问题。

项目概述

中国的地球空间双星探测计划(双星计划)主要用于研究太阳活动，行星际扰动触发磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程，进而建立磁层空间暴的物理模型、地球空间环境动态模型和预报方法，为空间活动以及维护人类生存环境提供科学数据和相应对策。

双星计划是中国与欧洲合作的第一个科学探测卫星项目。按照2001年中国国家航天局和欧空局签署的合作协议，双星计划与欧空局最为重要的磁层探测计划ClusterⅡ密切配合，形成人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测，成为国际空间探测计划中的重要组成部分。双星计划还将与国家重大科学工程“东半球空间环境地成综合监测子午链”的科学目标配合，形成中国空间环境的立体监测系统，并与ClusterⅡ卫星和国际上其他科学卫星相配合，在23周太阳峰年及其下降期间的有利时机进行多卫星及地面联合观测。

双星计划将有力地促进中国空间物理学科的发展，推动中国在国际空间领域与其他国家的进一步合作，标志着中国地球空间探测水平又迈上了一个新台阶。

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