美国空间探测计划
美国导弹防御系统全域红外探测装备发展、体系分析及能力预测
美国导弹防御系统全域红外探测装备发展、体系分析及能力预测范晋祥中国航天科技集团公司八院八部摘要：红外探测跟踪系统在美国目前部署的弹道导弹防御体系中，尤其在弹道导弹发射早期预警和动能拦截弹高精度制导等方面，起着关键的作用。
为了进一步完善和改进其弹道导弹防御体系，近年来美国正在进一步发展新一代的弹道导弹防御红外系统与技术，正在大力发展改进弹道导弹发射早期预警能力的天基高轨道红外预警系统，发展旨在实现对弹道导弹威胁的全弹道（从助推段到中段、末段）监视跟踪的空间监视与跟踪系统，发展先进的、高性能大规格红外焦平面阵列、双色（多色）大规格红外焦平面阵列以提高星载红外告警系统、天基监视与跟踪系统以及动能拦截弹红外导引头的性能，发展用于拦截效果评估和弹道导弹发射早期预警性能改进的先进的多光谱、超光谱探测技术，此外还在发展用于弹道导弹防御的机载红外探测系统，以构建包括天基高轨早期预警、天基低轨全弹道跟踪、机载助推段、上升段跟踪和弹载跟踪导引的弹道导弹防御全域红外探测武器装备。
本报告概述了近年来美国弹道导弹防御系统中红外系统与技术的新进展，分析了美国弹道导弹防御系统的全域红外探测武器装备的体系构成，预测了美国未来弹道导弹防御系统红外探测装备的能力。
关键词：弹道导弹防御系统、导弹防御、预警卫星、空间目标监视与跟踪系统、动能拦截器、导引头、红外、焦平面阵列1 弹道导弹防御红外探测、跟踪系统发展简况红外探测跟踪系统与动能拦截弹红外导引头在美国目前部署的弹道导弹防御系统中起着举足轻重的作用，天基红外预警系统是导弹防御系统实现对弹道导弹发射的早期预警的关键,是确保实施成功拦截的先决条件,而动能拦截器红外导引头则是拦截目标的关键。
然而，美国目前部署的弹道导弹防御系统仅具备初始作战能力，尚不具备助推段、上升段防御能力，以地基、海基雷达为主的弹道导弹防御探测跟踪传感器不具备对弹道导弹威胁的全球范围内的持久监视、跟踪能力，而且原有的天基红外预警系统也存在着一些固有的缺点，如不能跟踪中段飞行的导弹，对国外设站的依赖性大，在南北极地区存在一些无法监视的盲区,星上红外探测器扫描速率低、频段少，对射程近的战区导弹难以给出充足的预警时间，虚警问题始终未得到根本解决，目前装备的动能拦截弹也存在着识别能力不足的缺点。
美国
美国“哥伦比亚”号航天飞机2010年2月1日在降落时与地面控制中心失去联系。
据美国有线电视新闻网(CNN)播出的画面显示，载有7名宇航员的航天飞机在进入大气层后已经解体。
这是美国发生的第二次航天飞机失事事件。
1986年1月28日上午，美国航天飞机“挑战者”号从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心的发射架上升空，73秒钟后突然爆炸，价值12亿美元的航天飞机被炸成碎片坠入大西洋，7名机组人员全部遇难，其中包括美国37岁的中学女教师麦考利夫。
她是从1万多名申请者中选拔出来的美国第一位参加航天飞行的普通公民。
同年2月3日，美国前总统里根下令成立一个由13人组成的总统调查委员会，调查航天飞机失事的原因。
调查委员会在经过4个月的调查后，向里根总统提出长达256页的调查报告。
报告认为，“挑战者”号爆炸的原因是右侧助推火箭存在问题。
由于航天飞机发射时气温过低，寒冷的天气对火箭垫圈产生影响，最终导致爆炸。
技名词定义中文名称：航天飞机英文名称：space shuttle定义：往返于地面和近地轨道之间的可重复使用的太空飞行器。
应用学科：测绘学（一级学科）；摄影测量与遥感学（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片航天飞机航天飞机（Space Shuttle，又称为太空梭或太空穿梭机）是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器，结合了飞机与航天器的性质。
它既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空，也能像载人飞船那样在轨道上运行，还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。
航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活动的费用，是航天史上的一个重要里程碑。
航天飞机1969年4月，美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。
1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器，不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。
美国国家研究理事会公布《NASA空间技术路线图与优先研
美国国家研究理事会公布《NASA空间技术路线图与优先研发技术》报告2012年2月，美国国家航空航天局（NASA）接收了美国国家研究理事会（NRC）的《NASA空间技术路线图与优先研发技术：恢复NASA的技术优势，为空间新纪元铺平道路》报告，报告为NASA未来空间任务的技术投资方向提供了全方位的建议，有利于NASA进一步部署优先发展的技术领域。
2011年，NASA向NRC提交了14个空间技术领域路线图草案，请求理事会为其筛选出优先研发技术。
NRC已完成了对14个领域内技术的优先排序，并进行了全部领域的统一优先排序。
《NASA空间技术路线图与优先研发技术》公布了NRC的最终评审意见，明确了NASA未来任务中最优先的16项技术，这些技术将会使美国航空工业和国家受益良多。
这16项技术选自NRC自主排名前83位的优先研发技术，而这83项优先研发技术则来自于路线图中大约300项技术。
优先研发技术报告确认了NASA 的目标，即拓展在低地轨道的可持续人类活动，探索太阳系的进化之谜和其他生命存在的可能性，加深人们对地球和宇宙的认知度。
报告认为，NASA的每次成功皆来自于技术的突破，先进技术的价值远超过在太空与地球的应用。
美国保持未来的太空领袖地位需要可持续性技术发展的支持。
1. 主要技术目标与优先研发技术NASA首席技术专家办公室（OCT）在全NASA范围开展分析与协同工作，根据NRC报告的结论与建议更新14项技术领域。
这14项技术领域分别为：发射推进系统，太空推进技术，电力和能源存储空间，机器人、遥控机器人和自动化系统，通信和导航，人类健康、生命支持和居住系统，人类探索目标系统，科学仪器、天文台和传感器系统，入口、下降和着陆系统，纳米技术，建模、模拟、信息技术和加工，材料、结构、机械系统和制造，地面和发射系统加工，热管理系统。
为了合理利用有限的预算，就需要缩减优先研发技术项目。
经过几轮筛选最终确定了今后5年中NASA的优先研发技术。
人类已经完成的太空探索
与和平号轨道空间站进行首次航天飞机—空间站对接 探测火星 成功登陆火星，传送回很多火星环境、岩石 和土壤的数据 对哈勃望远镜进行第二次维修 探测火星 探测火星 实现中国载人飞船进入太空 已成功到达火星 已成功到达火星 在太空飞行了21小时23分,顺利返回神州大 地，是中国第一个载人进入太空 环绕地球、金星、水星飞行7年， “信使号 ”要到2008年才首次飞越水星，直到2011 年，在飞行了79亿公里之后才开始其主要的 探测使命 成功返回
1986年2月20日
苏联
“和平”号 空间站
无
开始了新型空间站的建设
1990年4月24日 1995年6月29日 1996年12月4日 1997年2月11日 2003年6月10日 2003年7月7日 2003年10月15日
美国 美国 美国 美国 美国 美国 中国
哈勃望远镜 “亚特兰蒂 斯号”航天 “探路者” “旅居者” 火星探测器 “发现”号 航天飞机 “勇气”号 火星探测器 “机遇”号 火星探测器 神舟五号载 人飞船 “信使号” 水星探测器
人类已经完成和正在进行的太空探索
时间 1957年10月4日 1960年5月15日 1961年4月12日 1961年5月5日 1962年2月20日 1965年3月18日 1968年12月21日 1969年1月14日 1969年7月16日 1970年6月1日 1971年4月19日 国家 苏联 苏联 苏联 美国 美国 苏联 美国 苏联 美国 苏联 苏联 航天器 宇航员 任务 成就 人造卫星 无 进入太空 世界上第一颗人造地球卫星 宇宙飞船 无 发射第一个宇宙飞船 世界上第一个宇宙飞船 飞船环绕地球飞行一圈，历时108分 “东方”1号 世界上第一艘载人飞船 尤里·加加林 钟 载人飞船 载人飞船 艾伦•谢泼德 在亚轨道飞行15分钟28秒 在外太空的第一位美国人 成为第一个环绕地球的美国人。在这次飞行中他绕着地球转了三圈，耗时4小时55 “友谊7号” 约翰•格列 分23秒。 载人飞船 列昂诺夫在舱外空间环境中行走了12分钟， “上升2号” 别列亚耶夫、列 第一次太空行走 成为太空行走第一人 飞船 昂诺夫 12月24日上午抵达月球轨道并进入环绕月球 “阿波罗8号 环绕月球飞行 的轨道运动，这是人类第一次环绕月球飞行 ”飞船 联盟4号1月16日与联盟5号对接成功，实现 “联盟4号” 实现两艘飞船在太空对接飞行 世界上首次两艘飞船成功在太空对接飞行 载人飞船 7月20日，在着陆约6小时后，阿姆斯特朗钻 “阿波罗11 尼尔·阿姆斯特 登月 出登月舱，下到月球表面，人类首次登月 号”飞船 朗、布兹·阿尔 在太空飞行17天16小时58分55秒，成为在太 “联盟9号” 研究长期无重力飞行对机组的效应 空飞行时间最长的飞船 飞船 “礼炮”1号 开辟了载人航天的新领域 世界上第一座空间站 空间站 它成为第一个穿过小行星带的宇宙飞船，1973年12月当穿越过木星，成为了第一 无人探测器 个能够直接观察木星的飞船。它甚至算是第一个离开太阳系的宇宙飞船。它最后 —先驱者10 无 一次将讯息传回地球实在2003年1月22日，当时它在距离地球76亿英里的外 号 阿波罗号 和苏联同盟号宇宙飞船在太空中对接 两个任务的指挥官汤姆•斯塔福德和阿列克 谢•列昂诺夫在太空里紧密的握手
太空探索领域的发展现状和未来趋势
太空探索领域的发展现状和未来趋势近年来，太空探索领域取得了巨大的发展，人类对宇宙的探索越来越深入。
从最早的人造卫星到国际空间站的建设，再到如今的商业航天公司的兴起，太空探索的领域正在经历着一场前所未有的变革。
首先，回顾太空探索的发展历程，我们不得不提到航天器的发展。
自上世纪60年代首次载人登月以来，航天技术已经取得了长足的进步。
美国的阿波罗计划和苏联的联盟计划为太空探索的发展奠定了基础，并为后来的航天技术打下了坚实的基石。
在接下来的几十年里，载人航天器成为太空探索的主要方式，飞船进一步发展，并成为国家的象征和民众的骄傲。
然而，随着商业航天公司的兴起，太空探索开始迈入了一个新的时代。
传统的国家级太空计划逐渐转变为由私人企业主导的商业化项目。
这种模式的出现，一方面减少了国家的财政负担，另一方面也为更多的公司和机构提供了参与太空探索的机会。
例如，SpaceX作为最重要的商业航天公司之一，成功地研发出了可重复使用的火箭技术，并实现了商业卫星发射、货物运输甚至载人飞行任务。
这种商业化的趋势为太空探索带来了更大的活力和创新力。
然而，太空探索除了载人航天器之外，还包括了无人机的探测任务。
这些无人探测器不仅能够在地球轨道上工作，还可以前往其他行星甚至更远的外太空。
通过这些机器人的探测，我们可以更深入地了解宇宙的奥秘。
以NASA的火星科考车为例，它在火星表面上进行了多项科学实验，成功地收集到了大量有关火星地质和气候的数据。
这些数据为人类研究其他星球以及地球自身的气候变化提供了宝贵的参考。
与此同时，在太空探索领域中，人工智能技术的应用也愈发重要。
在一些极端的环境下，如宇宙的真空、高辐射、低温等等，传统的技术手段可能无法满足需求。
而人工智能技术的出现，为太空探索提供了新的解决方案。
通过机器学习和自主决策技术，探测器可以更好地适应各种复杂和危险的情况。
例如，探测器可以自主识别和避开障碍物，以及根据周围的环境进行任务调整。
飞天计划与探索
飞天计划与探索从古代开始，人类就一直渴望探索未知的世界，从发明第一个石器，到制造出飞行器和太空探测仪，人类一直在通过各种手段探索这个神秘的宇宙。
飞天计划是人们为实现这一目标而展开的努力，它是指人类利用各种设备将人发送到外层空间进行观察和研究的计划。
在这篇文章中，我们将探讨飞天计划的历史和未来。
一、飞天计划的历史飞天计划在人类历史上可以追溯到1950年代，当时，美苏之间正处于冷战时期，两国都渴望在太空领域取得优势。
1957年，苏联成功发射了世界上第一个人造卫星——“斯普特尼克1号”，这一事件意味着苏联领先于美国，引发了美国政府的紧急反应。
这也标志着太空竞赛的开始，美苏两国之间的较量在数年内引发了一系列的探测计划和发射成功。
1961年，苏联宇航员尤里·加加林成为第一个进入太空的人类。
同年，美国总统肯尼迪宣布了他的天空目标：在10年内将一名美国宇航员送上月球。
此后，美国航空航天局（NASA）在探索太空领域取得了重大进展，其中包括发射人类登上月球并成功返回地球的阿波罗航天任务。
这一任务在1969年成功完成，成为历史上最具里程碑意义的太空任务之一。
除美苏之外，世界上许多国家也展开了具有代表性的飞天计划。
如今，许多国家都拥有自己的火箭发射计划和排序卫星等，已经成为一项全球性活动。
飞天计划的发展可以帮助人们进一步了解太空和宇宙，也可以推动科技进步和经济发展。
二、飞天计划的意义飞天计划的发展对人类社会和宇宙探索有着重要意义。
以下是飞天计划意义的几个方面。
1. 促进科学研究飞天计划的重要作用之一是为科学研究提供机会。
在太空中观察和研究宇宙是一个极其有效的方法，因为大气层和地球表面的干扰被消除，可以获得更准确的数据和观察结果。
此外，太空观测器的能力越来越强，可以用于观察各种天体现象，例如星系、黑洞和行星等。
飞天计划使科学家能够更深入地探索宇宙，从而更好地了解和解释我们的宇宙。
2. 推动技术进步另一个飞天计划的重要意义是推动技术进步。
EOS卫星计划搭载探测仪器简介
MOPITT：对流层污染探测装置对流层污染测量仪_MOPITT_原理及其应
用.pdf
EOS高度计计划
GLAS:地学激光测高系统 TMR:Triple Modular Redundancy,三倍冗余判决,原理是将同一份
信息保存在三份物理存储空间中
DORIS:Doppler Orbitography and Radio- positioning Integrated by Satellite,是
EOS海洋彩色计划 EOS气溶胶计划 EOS下午轨道1号计划
EOS改进计划版本
高度计：利用气压、雷达等来测量高度的仪表，常用于航空和登
山。也叫高度表。
GGI：图形处理系统
LAWS：Low-Altitude Warning system 低空预警系统
NSCATⅡ：微波雷达散射仪
SAFIRE：亚毫米波和远红外实验装置
EOS（Earth Observation System）卫星 是美国地球观测系统计划中一系列卫星的简 称。
它是一个用一系列低轨道卫星对地球进行连续综合观 测的计划。 它的主要目的是：实现从单系列极轨空间平台上对太 阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测，获取有关 海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息；进行土 地利用和土地覆盖研究、气候的季节和年际变化研究、 自然灾害监测和分析研究、长期气候变率和变化以及 大气臭氧变化研究等；进而实现对大气和地球环境变 化的长期观测和研究的总体（战略）目标。
EOS卫星或发射计划 EOS改进计划版本 EOS-AM-1 地球观测系 统上午轨道1号计划 EOS高度计计划 EOS化学计划
应用
全球变化观测、全球和区 域环境变化预测和对变化 过程的理解 云、气溶胶、辐射平衡观 测及地球表面特性研究 海洋循环、冰盖重量平衡 太阳能、紫外辐射；大气 气溶胶、臭氧和水汽；大 气示踪气体 海洋浮游植物，叶绿素， 生物量和初级生产率 大气气溶胶，上层大气臭 氧和水汽 云降水和辐射平衡，陆地 雪和海冰，海面温度和海 洋生产率
各个国家的登月计划
各个国家的登月计划登月计划可以说是很多发达国家都在计划的事情，下面就是几个比较发达国家的登月计划。
日本的登月计划日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)日前宣布，日本计划20年后在月球表面设立无人探测基地，并为此成立了一个由约20名行星专家和技术员组成的特别项目小组。
日本宇宙航空研究开发机构还在考虑研发一种高科技宇航服，该机构官员表示，希望联合日本学术界、工业界和政府各部门的力量，制造出一种可供宇航员在月球表面进行探测时穿的宇航服。
日本计划于2020年把人送上月球，2025年在月球建立研究基地。
欧洲登月计划欧洲计划将于2020年把人送上月球，并以一名航天员踏上月球作为标志，而这一名航天员很可能将是一名德国人。
科学家们便将着手开始准备有关此项任务的各种仪器。
据马克斯·普朗克研究院的弗拉克教授称，作为为欧洲探月计划付出最多的国家，德国理应第一个代表欧洲踏上月球。
据悉，德国每年用于空间研究的经费高达8亿欧元，此次探月计划将耗时六年多，平摊到每年的费用约为3至4亿欧元。
因此，联邦议会科技委员会主席埃德加特·布尔曼表示，除了这项计划之外，空间的运行轨道也可由德国人资助。
按照计划，探月器首先将围绕月球转行四年，并向地球发挥所拍摄的月球表面精准的图像。
至今，火星上拍得的照片要比月球的清晰。
探月计划的下一步则是欧洲登月任务。
在登月过程中，一架射电望远镜将可能被架在月球上，因为至今人们都无法完全接收到来自宇宙原始时期的长波信号。
此外，科学家们正酝酿着一项更大胆的计划：在月球上建立一个稳定的空间站，并在那里训练人们如何在火星着陆。
美国登月计划美国是人类最早登上月球的国家，美国的登月计划就是阿波罗计划(Apollo Project)，又称阿波罗工程，是美国从1961年到1972年从事的一系列载人登月飞行任务。
美国于20世纪60年代至70年代初组织实施的载人登月工程，或称“阿波罗”计划。
它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。
火星探测项目最新进展
火星探测项目最新进展未来探索空间的火星在当今的探索时代，人类对于外太空的认知和探索越来越深入，其中，火星探测项目无疑是备受关注的一个项目。
火星作为太阳系中距离地球第四近的行星，一直以来都被认为是与地球最为相近的行星，其相对较为稳定的环境以及地貌特征，尤其对于宇航员们的探索目标也有了很大的帮助。
本篇文章将针对火星探测项目的最新进展和未来计划，进行介绍和分析。
一、火星探测项目历程火星探测项目起源于上世纪60年代末，美国国家航空航天局对这个红色星球充满了好奇心，一步步推动了火星探索的进程。
其后多国纷至沓来，参与到了火星的探索中。
而无论是美国的“火星计划”、“凤凰号”、“好奇号”等探测任务，还是俄罗斯的“火星96”、“火星成功号”等探测任务，都为火星的探索与研究提供了丰富的实践经验。
火星的探索与研究是一个由于成本与资金等种种因素而长期条坎的工程。
其中，最关键的难题是如何能够将探测航天器和人类（或许将来）安全地送入火星轨道，并进行探测研究。
二、火星探测的新突破最近，火星探测又取得了新的进展。
据外媒报道，在2020年7月底，美国国家航空航天局的“始动号”火星科考车即将发射到地球轨道，开始为期一年的旅程，计划于2021年2月18日着陆火星，开展为期三个月的科考研究。
而这也是美国自2012年后再次实施的火星探测计划，相信这个耗资15亿美元、历时7年的计划能够继续开创新的突破。
除了美国，欧洲空间局也推进了一项名为“火星2020”探测计划，目标是在2022年前向火星运输其第一辆可驾驶的火星车，以进行更加广泛的火星表面探测工作。
其中，地盘部分的研发工作由欧洲联合研究中心管理，整个计划的总耗资达到了16.3亿欧元。
三、未来的火星探测目前，火星探测的未来发展依旧有许多可能性可供发掘。
除了继续探索火星地表的岩石、土壤以及水文等属性之外，还有基于现有技术水平上的更大胆想象，比如将火星变成第二个地球这样极为激进的设想。
另外，在特定的科考目标领域中，人类也需要对其进行更加深入的研究探索，如气动、地理、生物等领域等。
航天事业发展历程简单介绍
航天事业发展历程简介随着科技的不断进步，人类探索宇宙的步伐也越来越快。
航天事业作为人类科技发展的重要组成部分，自20世纪初开始发展至今已经取得了许多重要的成果。
本文将简单介绍航天事业的发展历程。
一、航天事业的起步20世纪初，人们对宇宙的探索还处于非常初级的阶段。
直到1957年10月4日，苏联发射了第一颗人造卫星——斯普特尼克1号，才让人们认识到航天事业的重要性。
此后，美国、苏联等国家相继发射了一系列的卫星，探索宇宙的步伐越来越快。
二、载人航天的诞生1961年4月12日，苏联宇航员加加林成功进行了第一次载人航天，他乘坐的“东方1号”飞船绕地球一周，标志着载人航天时代的开始。
此后，美国也相继进行了多次载人航天任务，包括阿波罗登月计划等。
三、空间站的建设20世纪80年代，苏联开始建设“和平号”空间站，这是世界上第一座真正意义上的空间站。
此后，美国也相继建设了“和平号”的姊妹站——“自由号”，以及“天宫一号”、“天宫二号”等空间站。
四、深空探测的突破人类对宇宙的探索不仅限于地球轨道，还包括深空探测。
20世纪60年代，美国开始了“先驱者”计划，成功向金星、火星等行星发射了探测器。
此后，美国还成功向土星、木星等行星发射了探测器，取得了许多重要的科学成果。
五、商业航天的兴起随着航天技术的不断发展，商业航天也逐渐成为了一个新兴的产业。
2004年，美国私人企业SpaceX成功发射了第一枚商业运载火箭。
此后，商业航天产业不断发展，包括Blue Origin、Virgin Galactic等公司相继涌现。
六、未来展望随着技术的不断进步，人类对宇宙的探索将会越来越深入。
未来，人们将会建立更大、更先进的空间站，实现更远的深空探测，甚至开始探索其他星系。
航天事业的未来充满了无限的可能。
总结航天事业的发展历程充满了曲折和辉煌。
从最初的卫星发射，到载人航天、空间站建设、深空探测和商业航天的兴起，每一步都是人类科技发展的重要里程碑。
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美国空间探测计划
美国空间计划中描述了太阳—太阳系联系规划的科学和
探测目标，确定了以后30年努力的发展方向，精心凝练出
重大的科学问题，并制定出相应的探测计划：
¾ 探测计划的主要科学目标是什么？
¾ 为什么战略规划需要这些探测计划？
¾ 探测计划应该在什么时候实施？
一、目前处于研制期的空间探测计划
（1）中间层中的低温高层大气物理学（AIM）计划的主
要目标是解决极区的中间层云（PMCs）的形成原因，以及为
什么变化的问题。
（2）事件的时间历史和亚暴的大尺度相互作用（THEMIS）
计划是一项处理磁层亚暴的空间和时间发展的探险者
（Explorer）计划。该计划由五艘相同的飞船和一系列地基
全天空相机组成。THEMIS计划还处理亚暴不稳定性的爆发和
演化问题，爆炸理论仍然是磁层的基本模式。
（3）Solar-B计划将揭示太阳活动的机制，并且研究空
间天气事件的起源和全球变化。
（4）日地关系天文台（STEREO）将确定从在太阳上爆发，
通过内日球层到达地球轨道的日冕物质抛射（CMEs）的三维
结构和演化。
（5）太阳动力学天文台（SDO）主要用于研究太阳活动
的机制，可以观测太阳磁场是如何产生和构成的，以及储存
的磁能如何释放到日球层和地球空间，其目标是了解太阳
周、能量通过太阳大气的传输、以及太阳可变的辐射输出。
（6）星际边界探测器（IBEX）将配合现在由Voyager进
行的单点直接测量，遥感探测太阳风与星际介质之间的全球
相互作用。
二、近期空间探测计划
（1）辐射带风暴探测器（RBSP）通过识别和评价高能辐
射带离子和电子的加速过程和传输机制，并且识别和表征它
们的来源和损耗特性，RBSP将注重探测高能辐射带离子和电
子的极端变化性。
（2）磁层多尺度（MMS）计划是第一个用来在小尺度上
了解重联扩散区的计划。磁重联是等离子体中能量释放和粒
子加速的基本途径，将确定磁重联的基本物理特征。
（3）电离层—热层风暴探测器（ITSP）计划研究中纬度
地区电离层的空间和时间变化。ITSP计划使电离层—热层系
统的成像和原位探测与我们所了解的基于模型的物理基础
相结合。为了解电离层的天气过程，需要对电离层和热层系
统的全球行为进行同时、联合的全面观测。
（4）内日球哨兵（HIS）是四个内日球哨兵飞船以不同
的方式飞行，将探测渡越期间日球结构如何随空间和时间变
化，将揭示、模拟、并了解太阳现象和地球空间扰动之间的
联系。
（5）太阳探测器（SP）是第一个飞入太阳日冕的飞行器，
仅仅位于太阳表面上方3个太阳半径处。太阳探测器的仪器
探测它们遇到的等离子体、磁场和波、高能粒子和尘埃。它
们也对太阳探测器轨道附近以及日冕底部的偶极结构的日
冕结构成像。
（6）太阳轨道飞行器（SO）是一项有美国参与的欧洲航
天局（ESA）计划，飞行器将飞到靠近太阳的45个太阳半径
处，以便用空前的空间分辨率研究太阳大气。
（7）地球空间电动力学连接（GEC）将确定电离层和磁
层耦合的基本过程。高层大气是来自于太阳、穿过日球层、
并被磁层和高层大气改变的场、粒子、能量链的终点。通过
提供首次、全面、相关、同时的大气探测，GEC将改变我们
对从太阳到大气层的空间事件的证据链的了解。
三、中期空间探测计划
（1）极光加速多星探测器（AAMP）计划用来做地球极
光加速区内的粒子分布以及三维原位电场和磁场的极高时
间分辨率的探测。极光加速区为加速过程的研究提供了独一
无二的实验室，这既因为它揭示了大多数临界过程，也因为
这较容易接近真实测量。
（2）多普勒由一套体积小、重量轻，分辨率适中的光
谱成像仪组成，从远处来探测、观察、研究所有造成空间天
气事件和扰动的太阳活动的相关信号。
（3）地球空间磁层和电离层中性成像仪（GEMINI）是
一项将提供第一个对外部太阳驱动和内部耦合的三维全地
球空间动力学观测的计划。
（4）日球层暴（HS）计划将测量太阳风以及地球和月
亮上游的日球层状态。通过提供地球和月球之间的绝对至关
重要的空间天气预报，日球层暴计划能保护我们在外空间的
旅行。
（5）日球成像仪和银河探测器（HIGO）将建立日球层
和局地银河环境之间的相互作用区域的三维结构。它将确定
现在银河样本的核合成的状态，并且探索宇宙大爆炸、银河
演化、恒星的核合成、以及太阳和太阳系的诞生的知识。
（6）电离层热层中间层波（ITMW）被用于观察重力波
的来源和吸收，包括多个波源之间的相互作用模式，以及与
大气的中性和电离成分相互作用的模式，并且包括与潮汐和
带状平均环流的相互作用。
（7）L1-哨兵（L1Sentine）由日-地之间的L1点的原
位观测，对了解地球空间并提供太阳风扰动传向地球的大约
1小时的警报是很重要的。基本物理量是等离子体、粒子和
场的测量。
（8）磁层星座（MC）将利用一个由36艘飞船组成的传
感器网来描述在地球磁层的巨大区域发生的复杂过程的时
间和空间结构，包括地球和月球之间的大部分地月空间。了
解物质和能量流入磁尾并遍及整个磁层的其余部分，是一个
重要而没有解决的问题。
（9）高能粒子的日地耦合（SECEP）将通过太阳高能粒
子粒子沉积（EPP）的探索来了解和量化有关大气成分的影
响，特别是奇氮、奇氢和臭氧。
（10）太阳高能粒子（SEOM）任务将确定如何、何时、
何地太阳高能粒子（SEPs）被加速，并且帮助确定太阳风是
怎样被加速的。
（11）太阳极轨成像仪（SPI）将提供对太阳周和太阳
活动起源的了解的观测。
（12）太阳天气浮标（SWB）由大约15个以每隔20
0
分
布在黄道经度并距离太阳0.9AU处的小飞船构成，每个飞船
具有相同的探测等离子体、磁场、高能粒子和硬X-射线的探
测器。⒀忒勒马科斯（Telemachus）增强我们对变化的太阳
以及对整个太阳系的影响的了解。它将揭示太阳极区太阳风
和高能粒子加速以及发射出等离子体和磁场的机制。
四、长期空间探测计划（2025-2035）
（1）向阳面边界星座（DBC）将确定磁层顶处磁重联的
全球拓扑结构。它是一个由大约30个指向太阳、自转、相
隔1R
E
的小飞船组成的网络，这些小飞船掠过向阳面磁层顶
的黎明和黄昏侧。
（2）远边哨兵（FS）是一个在1AU处观测太阳远边的飞
船上的太阳观测器。通常情况下，FS将提供关于太阳发电机、
太阳活动和动态空间环境的新知识。
（3）内磁层星座（IMC）将确定辐射带、环电流、等离
子体层、以及外磁层之间的相互作用。它是在至少两个黄道
面内以“花瓣”形飞行的多飞船任务。
（4）星际探测器（ISP）是即将将离开我们的日球、并
且对星际介质直接采样和分析的第一任务。
（5）热带电离层热层中间层耦合器（ITMC）将探索中性
粒子和等离子体之间的相互作用如何分配到地球低纬度的
中间层、热层、电离层、以及内等离子体层之间的能量。
（6）磁过渡区探测器（MTRAP）的主要目标是探测太阳
大气中磁能积累和释放。MTRAP将探测从光球层到磁过渡区
的矢量磁场，在这个区域太阳大气从纯粹的等离子体变为受
控磁场。
（7）重联和微尺度探测器（RAM）是集中于了解在整个
宇宙无所不在的热磁化等离子体中基本的小尺度过程的下
一代、高分辨率的太阳任务。
（8）深空太阳日球层和行星际环境监测（SHIELDS）是
一个明确发展的新任务概念，以有助于保证人类的生存和遥
控探测器的安全。
（9）星体成像仪（SI）将是一项在类似太阳这样的星体
中首次获得表面磁结构的直接图像的任务。SI将利用紫外辐
射来描绘磁场，利用重复观测对演化的发电机模型成像。
五、合作计划
（1）火星高空大气物理学和动力学（ADAM）将确定具
有太阳风的充满尘埃的大气的直接、动态耦合。
（2）木星极轨飞行器/朱诺（Jupiter Polar
Orbiter/Juno）计划在木星750倾角的极区椭圆轨道放置一
个飞船。
（3）L1-地球-太阳计划结合对驱动高层大气的临界太
阳光谱辐射探测，L1-地球-太阳任务将首次提供对地球的向
阳面大气的综合而连续的观测。
（4）月球勘测轨道飞行器（LRO）作为对月球的预先探
测，为人类重返月球做准备，因此构想出LRO任务来。
（5）火星大气勘测（MARS）将提供火星高层大气有力
评价，以使人类能安全地航行到那颗行星。
（6）火星科学实验室（MSL）是预计2009年发射的NASA
的下一个火星漫游者计划，其总的科学目标是探索并且量化
在火星上的潜在居住性的评价。
（7）冥王星/柯伊伯星（Pluto/Kuiper）计划也成为新
地平线计划。通过首次勘测冥王星和卡戎（Charon），即冥
王星的唯一卫星，新地平线计划有助于了解在太阳系边缘的
世界。
（8）太阳帆样品（SSD）由于在地面上不能充分地验证
这项技术，太阳帆对战略性科学任务的应用绝对需要预先成
功的飞行验证。