地球的近地空間環(huán)境直接影響著地面通信、導航和航天技術系統(tǒng)的正常運行、危及人類空間活動。從全局視角對地球磁層的大尺度結構進行探測可以提高人類對太陽風-磁層相互作用動力學過程的認知。在以往的研究中，人們對于太陽風-磁層相互作用的了解主要來自于衛(wèi)星的就地觀測和相關理論模型。例如，Cluster和“雙星”等任務在衛(wèi)星所經(jīng)過的軌跡上提供了關于磁層等離子體和場的重要信息。然而，就地探測只能提供有限點上的信息，很難全面揭示太陽風與地球磁層相互作用的物理過程。近年來，一種新型軟X射線成像技術受到了關注——龍蝦眼光學系統(tǒng)。這種新型軟X射線成像儀是具有光譜分辨能力的大視場探測望遠鏡。該探測技術有望成為觀測和研究地球空間環(huán)境的有力工具。 

　　繼中科院和歐空局共同提出中歐聯(lián)合空間科學衛(wèi)星項目--太陽風磁層相互作用全景成像衛(wèi)星計劃（SMILE）之后，中科院空間中心王赤院士團隊進一步提出，借助月球科研站平臺，配置一臺具有寬視場和高分辨觀測能力的軟X射線成像儀——月基軟X射線成像儀(Lunar-based Soft X-ray Imager, LSXI)，以實現(xiàn)對地球磁層的全景、連續(xù)監(jiān)測。我國在成功實施探月工程前三期任務后，正制定第四期任務的探測及研究計劃。在此背景下，我們提出配置月基軟X射線成像儀進行觀測，該儀器將有效利用地球和月球之間觀測位置的優(yōu)勢，實現(xiàn)：對地球磁層的實時連續(xù)監(jiān)測（月球與地球同步自轉, 月基儀器可以在穩(wěn)定的對地距離上進行持續(xù)觀測）；更大范圍內的磁層全景成像（月地距離約60R_E, 15°×30°視場可覆蓋包括弓激波、磁層頂和極尖區(qū)在內的整個磁層頂區(qū)域）；以及更長時間內的穩(wěn)定觀測（有別于衛(wèi)星平臺較短的壽命，月球是個穩(wěn)定的觀測平臺，這就使得月基觀測有望覆蓋一個甚至多個太陽活動周期）。 

　　相關研究以封面文章形式發(fā)表在2021年第7期《中國科學：地球科學》雜志（中/英文版），由王赤院士擔任通訊作者，郭亦鴻助理研究員、韋飛研究員、孫天然研究員、于錫崢副研究員、彭松武特別研究助理，以及英國合作者Graziella Branduardi-Raymont教授, Steven Sembay教授聯(lián)合撰寫。 

　　（供稿：天氣室）  

圖 《中國科學》中英文封面 

　　原文及引用： 

　　https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-020-9792-5 

　　英文版：Guo Y, Wang C, Wei F, Sun T, Yu X, Peng S, Branduardi-Raymont G, Sembay S. 2021. A Lunar-based Soft X-ray Imager (LSXI) for the Earth’s magnetosphere. Science China Earth Sciences, 64(7); 1026-1035, https://doi,org/10.1007/s11430-020-9792-5.

　　中文版： 郭亦鴻，王赤，韋飛，孫天然，于錫崢，彭松武，Branduardi-Raymont G, Sembay S. 2021.月基軟X射線成像儀——對地球磁層的全景觀測. 中國科學：地球科學，51（7）；1009-1017, doi:10.1360/N072020-0415