Solvinden Magnetosphere Ionosphere Link Explorer, LEENDE, har fått grönt ljus för implementering av ESA:s Science Program Committee. Tillkännagivandet banar vägen för full utveckling av detta nya uppdrag för att utforska sambandet mellan sol och jord, som kommer att genomföras i samarbete med Kina.

SMILE förväntas revolutionera forskarnas förståelse för de fysiska processer som äger rum under den kontinuerliga interaktionen mellan partiklar i solvinden och jordens magnetiska sköld – magnetosfären.

Uppdraget kommer att vara en stor vetenskaplig strävan i samarbete mellan ESA och Kina, efter framgången med Double Star / Tan Ce-uppdraget som flög mellan 2003 och 2008. Till skillnad från Double Star, som började som ett endast Kina-projekt, SMILE är från början tänkt som ett gemensamt ESA-Kina-uppdrag.

Det vetenskapliga samarbetet inleddes med två workshops – en i Kina, en i Europa – som hölls för att underlätta samarbetet mellan kinesiska och europeiskt baserade forskare. Detta följdes av en gemensam utlysning av förslag som utfärdades i januari 2015 av ESA:s Directorate of Science and Robotic Exploration och Chinese Academy of Sciences (CAS).

Efter urval i november 2015, detaljerade studier av ESA, CAS, tre europeiska industrientreprenörer och Science Study Team har slutfört uppdragsarkitekturen, inklusive de utrymmes- och markelement som krävs för att uppfylla de vetenskapliga kraven.

Enligt nuvarande planer, rymdfarkosten på 2200 kg kommer att skjutas upp av en europeisk Vega-C-raket eller Ariane 6-2 2023, och därefter placeras i en starkt lutande elliptisk bana runt jorden. Var 51:e timme, SMILE kommer att flyga ut till 121 000 km – nästan en tredjedel av avståndet till månen – vilket ger den en längre vy över jordens nordliga polarområden. Den kommer sedan att återvända till inom 5000 km från planeten för att ladda ner sin skattkammare av lagrad data till en ESA markstation i Antarktis och CAS markstation i Sanya, Kina.

Från denna ovanligt långsträckta bana, satelliten kommer att kunna göra kontinuerliga observationer av nyckelregioner i rymden nära jorden under en period som varar i mer än 40 timmar. Dessa kommer att inkludera samtidiga bilder och filmer av magnetopausen – gränsen där jordens magnetosfär möter solvinden – såväl som polarkusparna, och regionen upplyst av norrsken, eller norrsken.

SMILE kommer att erbjuda forskare chansen att för första gången observera dessa nyckelregioner av sol-jord-interaktion under så långa tidsperioder. Det främsta uppdraget kommer att pågå i tre år.

Den vetenskapliga nyttolasten består av fyra instrument:två från Europa och Kanada, och två från Kina.

Den innovativa bredfältsmjuka röntgenkameran (SXI), tillhandahålls av Storbritanniens rymdorganisation och andra europeiska institutioner, kommer att få unika mätningar av de regioner där solvinden påverkar magnetosfären. Den Kanada-ledda Ultra-Violet Imager (UVI) kommer att studera global distribution av norrsken.

De två kinesiska instrumenten, ljusjonanalysatorn (LIA) och magnetometern (MAG), kommer att mäta de energiska partiklarna i solvinden och förändringar i det lokala magnetfältet.

ESA ansvarar också för nyttolastmodulen, testanläggningar för rymdskepp, launcher, lansera kampanj, den primära markstationen; ESA kommer att dela vetenskaplig verksamhet med CAS. Ett kontrakt för industrin att bygga nyttolastmodulen kommer att tillkännages i sinom tid, och all montering av rymdfarkoster och testaktiviteter kommer att äga rum i Europa.

National Space Science Center (NSSC/CAS) i Kina ansvarar för rymdfarkostplattformen, rymdskeppstestning, och missions- och vetenskapsverksamhet. Plattformen kommer att byggas i Shanghai av Innovation Academy for Microsatellites (IAMC/CAS).

Enligt ESA:s SMILE-studieforskare, Philippe Escoubet, uppdraget kommer att möjliggöra viktiga genombrott i studier av den ständigt föränderliga interaktionen mellan jordens magnetfält och solvinden.

"SMILE kommer att tillhandahålla de första röntgenbilderna och filmerna av regionen där solvinden slår in i magnetosfären, " säger Philippe. "Det kommer också att ge den längsta ultravioletta bilden någonsin av norra norrsken, gör det möjligt för forskare att se hur norrskenet förändras över tiden och att förstå hur geomagnetiska stormar utvecklas."