2025

SMILE卫星轻离子分析仪(LIA)完成研制并取得关键进展

发布时间:2025-12-02 作者:
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轻离子分析仪(Light Ion Analyzer, LIA)是欧洲空间局(ESA)与中国科学院共同实施的 SMILE(Solar-wind–Magnetosphere–Ionosphere Link Explorer) 任务的关键载荷之一,承担着测量太阳风与磁鞘离子分布函数的重要科学职责,也是解释 SMILE 任务全球成像数据所必需的关键上游输入。

近日,由戴磊研究员、孔令高教授、张爱兵研究员牵头的中欧联合团队顺利完成 LIA 的研制、地面标定与性能验证工作,并在最新论文中对仪器结构设计、标定结果与运行模式进行了系统介绍。相关成果已发表于国际期刊 Space Science Reviews。

LIA 由两台完全相同的离子探测器组成,分别安装在卫星平台的相对侧面,共同提供覆盖全空间的 4π 立体角瞬时视场。每台探测器基于“top-hat”静电能量分析器结构,并结合电静偏转系统与微通道板探测器,可同时测量离子的能量、入射方向和通量。仪器覆盖 5 eV–25 keV 的能量范围,并可根据科学模式选择不同的观测分辨率,时间分辨率为 0.25–2 秒,角分辨率最高可达仰角 5.625°、方位角 7.5°,能够输出能谱、角分布和三维速度分布函数等多类型离子数据,用于进一步产出密度、速度、温度等动力学参数。

为确保观测结果的一致性与定量可靠性,团队对两台 LIA 仪器开展了完整的地面校准。校准结果表明,两台仪器在能量与角度响应方面具有高度一致性,整体性能稳定,全面满足任务对测量的精度要求。

LIA 的研制、标定和性能检验工作,由中国科学院国家空间科学中心牵头,并与南京大学、伦敦大学学院(UCL/MSSL)、法国 LPP/CNRS、欧洲空间局(ESA)、美国 SwRI、瑞士伯尔尼大学以及比利时、罗马尼亚多家科研机构合作完成,是 SMILE 任务中典型的深度国际联合研制成果。


论文链接:
Dai, L., Kong, L., Zhang, A., et al. (2025). The Light Ion Analyzer (LIA) for the SMILE Mission. Space Science Reviews, 221, 109.
https://doi.org/10.1007/s11214-025-01235-w