SMILE – китайский спутник из Куру

19 мая 2026 г. в 00:52 местного времени (11:52 пекинского времени, 03:52 UTC) с пусковой установки ELV Гвианского космического центра в Куру был произведен пуск европейской РН Vega-C (миссия VV-29) с китайским научным КА SMILE, который был выведен через 57 минут после старта на орбиту с параметрами:

* наклонение – 70.00°;

* минимальная высота – 695.7 км;

* максимальная высота – 709.0 км;

* период обращения – 98.82 мин.

В американском космическом каталоге SMILE получил номер 69123 и международное обозначение 2026-109A.

Спутник для изучения связей между солнечным ветром, магнитосферой и ионосферой SMILE (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) разработан, изготовлен и запущен в рамках совместного проекта Китайской АН и Европейского космического агентства. Вкладом КНР является собственно спутник и три из четырех научных инструментов на борту, вкладом ЕКА – модуль полезной нагрузки в целом и основной научный прибор SXI, а также целевой запуск на европейском носителе. По факту SMILE является на 75% китайским спутником – и это первый случай запуска иностранным носителем созданного в Китае, а не покупного, космического аппарата.

Китайское описательное наименование КА несколько детальнее, чем английское, и выглядит как 太阳风-磁层相互作用全景成像卫星 (тайянфэн – цицэн сянху цзоюн цюаньцзин чэнсян вэйсин, Спутник для панорамной съемки взаимодействия между солнечным ветром и магнитосферой). Он также имеет китайское наименование «Вэйсяо» (微笑, weixiao), являющееся обратным переводом английского smile («улыбка»).

Научным руководителем проекта является директор Национального центра космической науки академик Ван Чи (王赤), а главным конструктором проекта – академик Е Пэйцзян (叶培建). Разработчиком КА выступила Исследовательская инновационная академия микроспутников Китайской АН в Шанхае, для которой это был 90-й космический старт и 309-й спутник. Руководил работами по созданию спутника вице-президент и секретарь парткома ИИАМ Чжу Чжэньцай (朱振才), его главным конструктором был Ли Хуаван (李华旺).

Основная научная задача КА – съемка в мягком рентгеновском и ультрафиолетовом диапазоне непрерывными 45-часовыми циклами, что позволит впервые получить глобальный «портрет» крупномасштабной структуры магнитосферы Земли и продвинуться в фундаментальном понимании физики магнитосферы. Академик Ван Чи определил ее «от обратного» в такой изящной формулировке: «Раньше мы видели деревья, но не видели леса».

Цели проекта состоят в изучении крупномасштабных структур и фундаментальных закономерностей взаимодействия солнечного ветра и магнитосферы, понимании общего характера и периодических вариаций магнитосферных суббурь, а также в отслеживании возникновения и развития магнитных бурь вследствие прихода корональных выбросов солнечной массы.

Спутник рассчитан на работу на высокоэллиптической орбите с перигеем 5000 км и апогеем 121000 км, но выводится на низкую опорную орбиту. Поэтому наиболее заметными его элементами являются четыре бака компонентов топлива бортовой двигательной установки емкостью по 350 л каждый, питающие маршевый ЖРД тягой 490 Н. Из 2300 кг стартовой массы аппарата две трети – 1580 кг – приходится на топливо! Выше двигательной установки находится модуль служебных систем в виде параллелепипеда, на котором смонтирован модуль полезной нагрузки. В стартовой конфигурации SMILE имеет 3.15 м в высоту. Электропитание КА  обеспечивают два «крыла» солнечных батарей общей площадью 5.8 м² и литий-ионные аккумуляторные батареи емкостью 60 А-час. Два звездных датчика и 12 ЖРД малой тяги (по 10 Н) обеспечивают полет в режиме трехосной ориентации.

КА SMILE несет четыре научных прибора:

• Первая в мире камера мягкого рентгена SXI (Soft X-ray Imager) для получения изображения дневной границы магнитосферы, включая зону ударной волны, магнитопаузу и полярные каспы. Камера представляет собой широкопольный рентгеновский телескоп по технологии «глаз лобстера» (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/84343/, https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/203144/), который фиксирует излучение, возникающее при взаимодействии солнечного ветра с нейтральными атомами верхней атмосферы Земли. Поле зрения телескопа имеет размеры 15.5°x26°. Приемником панорамного изображения являются две специализированные ПЗС-матрицы CCD370 размером 81×81мм каждая (4510×4510 пикселей по 18×18 мкм), рассчитанные на диапазон энергий 0.2–2.5 кэВ и охлажденные до -120°C для повышения чувствительности;

• 

  Рентгеновская камера SXI

• Ультрафиолетовая камера полярных сияний UVI (Ultraviolet auroral Imager) для одновременной съемки северного аврорального овала и наблюдения полярных сияний в ответ на атаки солнечного ветра. Камера работает в диапазоне 155–175 нм и имеет поле зрения 10°x10°. Из апогея рабочей орбиты она будет давать пространственное разрешение 150 км при временном разрешении 60 сек;

• 

  УФ-камера UVI

• Анализатор легких ионов LIA (Light Ion Analyzer), два датчика которого смонтированы на модуле служебных систем и регистрируют заряженные частицы с энергиями 0.2–20 кэВ в полном телесном угле 4π с временным разрешением 0.5 сек;

• 

  Анализатор LIA

• Магнитометр MAG; два его датчика установлены через 80 см на штанге длиной 3 м и измеряют три компоненты магнитного поля в пределах ±12800 нТ.

• 

  Штанга магнитометра с датчиками

Камера SXI создана в британском Университете Лестера с китайским участием, а камера UVI – в Китае с использованием критических компонентов из Льежского космического центра (Бельгия) и Университета Калгари (Канада). Остальные приборы преимущественно китайские, хотя многие европейские исследовательские институты участвовали в их разработке и калибровке.

Совместный проект SMILE по рентгеновской съемке магнитосферы был утвержден Китайской АН и ЕКА в июне 2015 г. с плановым сроком запуска в 2021 г. Годом позже, в июне 2016 г., он был официально включен в космическую научную программу КНР в числе пяти проектов второй фазы; вместе со SMILE были утверждены собственный солнечный проект ASO-S (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/84839/), «Зонд Эйнштейна» (EP, https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/203144/) а также MIT и WCOM, которых как-то незаметно заменили «Тайзи-1» и GECAM (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/77600/).

К октябрю 2019 г. срок запуска SMILE сдвинулся на конец 2023 г., а в феврале 2022 г. назывался уже конец 2024 г. Судя по отрывочным сообщениям этого периода, основной причиной задержки было изготовление научной аппаратуры. Что же касается самого КА, то 17 января 2023 г. Академия микроспутников констатировала успешное завершение фазы прототипа и переход к изготовлению и оснащению летного изделия, которое планировалось запустить в апреле 2025 г. Параллельно в декабре 2022 г. в Европу был отправлен механический макет КА, китайские специалисты собрали его на месте, и в феврале 2023 г. в Европейском центре космической техники ESTEC в Ноордвейке прошли совместные испытания спутника с носителем и тест отделения аппарата. Далее планировались испытания с европейским модулем полезной нагрузки в Испании и стыковочные испытания с европейской наземной станцией измерений и управления.

В июле 2023 г. в Пекине прошла критическая защита проекта, а 27 сентября 2024 г. агентство Синьхуа отчиталось о завершении сборки и испытаний летного аппарата. 4 ноября в Шанхае прошла заключительная инспекция объекта, а 11 ноября – торжественная церемония отправки. 9 декабря 2024 г. служебный модуль КА и китайские научные приборы были доставлены в ESTEC, где прошла сборка модуля полезной нагрузки, состоялась его стыковка со служебным модулем и были выполнены испытания объекта в целом.

Очевидно, этот этап не обошелся без сложностей, так как заявленные сроки отправки КА на космодром в июле и запуска в сентябре 2025 г. были сорваны. Приемка аппарата в Ноордвейке состоялась 28 октября 2025 г.

26 февраля китайско-европейский научный спутник прибыл на специализированном корабле MN Colibri в Куру, где был проверен и заправлен компонентами топлива. Пуск планировался 9 апреля в 06:29 UTC, но не состоялся по причине внешнего характера: на производстве случился инцидент с одним из компонентов носителя, и потребовалось время на проверку уже готовой ракеты VV29. 5 апреля старт был отложен, а 23 апреля была названа новая и окончательная дата – 19 мая.

Национальный центр космической науки Китайской АН сообщил, что аппарат доставлен на орбиту в нормальном состоянии и успешно раскрыл панели солнечных батарей. По американским данным, к 23 мая спутник поднял свою орбиту в среднем на 0.4 км, что можно рассматривать как независимое подтверждение работоспособности модуля служебных систем.

В соответствии с планом полета КА должен достичь высокоэллиптической рабочей орбиты примерно через шесть недель после старта. Еще два месяца продлятся орбитальные испытания, после чего SMILE начнет трехлетний цикл научных наблюдений. Обработку и анализ научной информации ученые КА будут проводить совместно, а передаваемые данные станут доступны исследовательским учреждениям всего мира.

Автор: Liss