)双星计划
双星计划是中国第一次以自己提出的探测计划并开展国际合作的重大科学探测项目。双星计划与欧空局Cluster II的4颗卫星相配合，在人类历史上第一次进行地球空间“六点探测”，开始了地球空间天气多层次和多时空尺度研究新阶段。
双星计划双星计划包括两颗小卫星：近地赤道卫星，轨道高度577—78916公里和近地极区卫星，轨道高度558—38362公里。赤道卫星将探测近地磁尾区的磁层空间暴过程及向阳面磁层顶区太阳风能量向磁层中的传输过程；极区卫星将探测太阳风能量和近地磁尾区能量向极区电离层和高层大气的传输以及电离层粒子向磁层中的传输过程。
这两颗卫星运行于目前国际日地物理计划（ISTP）探测卫星尚未覆盖的地球空间重要活动区。赤道卫星和极区卫星相互配合，构成具有明显创新特色的星座式独立探测体系，可以对地球空间暴发生机制和发展规律进行立体探测。
“地球空间双星探测计划”的轨道设计和科学目标，正是当前国际上日地空间物理发展所需求的，因而受到了国际空间物理界的重视，并主动表示积极与双星计划进行合作。1997年11月欧空局科学代表团访华期间，欧空局科学部主任R.Bonnet和CLUSTER2项目科学家对双星计划进行了认真的评议，指出：“中科院空间中心提出的双星计划将会对正在实施的国际日地物理计划（ISTP）作出重要贡献，对于提高欧空局CLUSTER2项目的科学意义也是至关重要的。”
一、重要科学意义
双星和Cluster四点星座计划结合，是空间物理学发展史上第一个以磁场－等离子体系统多尺度相互作用和地球空间三维时－空变化为目标的探测和研究计划。它为进行重大原创性研究提供了广宽的研究空间，可将我国日－地物理学研究推向国际前沿，对推进我国空间探测技术跨越式发展、提高我国空间物理研究和空间天气预报的创新能力具有重要意义。
双星计划（2） 通过双星计划的实施，除获得双星的大量科学数据外，还可获得Cluster II四颗卫星（44台仪器）的探测数据和与Cluster II相配合的30个地面站的观测数据，以及国际其他卫星的探测数据，揭示地球空间等离子体与磁场的三维小尺度结构及多尺度相互作用的物理图象。
（3） 提供空间物理和等离子体物理研究的“空间实验室”，推动太阳物理、磁流体力学、特别是等离子体物理学和天体物理学等相关科学研究以及行星空间环境比较研究的发展。
（4） 人才培养
通过本项目研究，可培养一支熟习空间探测技术、数据处理与分析和理论研究的、水平高、人数多的年轻科技队伍，并锻炼和涌现出一批具有国际影响和知名度的、为我国空间科学技术和等离子体物理学的发展做出杰出贡献的优秀人才。
（5） 建立我国的星—地联合观测系统
双星计划与“亚太合作小卫星计划”和地面“子午链工程”相配合，形成我国的星—地联合观测系统。这对我国的空间物理和空间环境研究和发展将起重要作用。
二、应用价值
本项目的实施可为保障我国航天活动的安全提供科学数据、科学依据和对策。
地球空间是各种应用卫星（气象卫星、通信卫星、资源卫星、导航定位卫星等）、航天飞机与空间站的飞行区域，是目前人类开发和利用太空资源、进行太空军事进攻与防御的主要活动领域，同时也是主要的灾害空间天气的直接发生地。地球空间暴是空间天气研究的核心内容。本项目可为空间天气预报建立理论基础，提供预报方法和模型，为我国今后空间天气地基和空间观测网重大工程的建设进行概念准备。
三、重要战略意义
通过双星计划，提高我国与欧空局空间合作层次和开拓合作范围，显示我国的实力和水平，提高我国在国际空间物理界的地位和作用，这对打破国际上单极垄断的局面，具有重要战略性意义。
双星计划的科学目标
双星计划的两颗小卫星，运行于目前国际上一些地球空间探测卫星尚未覆盖的两个重要活动区（近地赤道区和近地极区），用高分辨率的仪器探测这两个活动区场和粒子的时空变化规律，系统研究地球空间环境全球变化对太阳活动、行星际扰动及磁层亚暴和磁暴的响应过程。建立地球空间环境的动态模式和物理预报方法，为空间活动的安全、空间军事防御及人类生存环境的维护提供科学依据和对策。
"探测一号"运载火箭发射推动我国空间和空间环境探测技术跨越式的发展，缩短与国际上的差距。
通过国际合作，提高我国有效载荷研制技术的发展；推动卫星平台某些技术，如卫星剩磁和卫星表面等电位等技术的发展。
提高我国卫星科学数据系统有关科学和技术的发展，如科学运行硬件和软件系统，科学运行计划，在轨科学数据校正和数据产品研制等。
获取大量可靠的科学探测数据，提出符合实际的地球环境动态模式和预报方法，为保障航天活动和国家安全提供科学数据、科学依据和防护对策。
通过双星计划，不断提高与欧空局合作的层次和规模，提高和显示我国的科技实力和水平，提高我国在国际空间界的地位和作用。
国际合作和交流，对推动科学技术水平的发展，提高科研的创新能力，及提高我国科技界在国际上的地位和作用是十分重要的。
中外科学家合影欧洲空间局是国际上空间科学和技术领域的主要机构之一，在国际空间活动中占有十分重要的地位。欧洲空间局研制的Cluster卫星系列（包括4颗卫星）是90年代国际日地物理计划（ISTP，主要参加者为美国、欧洲空间局、俄罗斯和日本）发射的核心卫星中最先进的卫星系列。Cluster的主要创新点是：能探测过去无法实现的地球空间环境的三维中小尺度结构和分辨时间变化。
为了推动我国空间物理研究和国际合作的发展，1990年中科院空间中心刘振兴代表该中心向欧洲空间局递交了一份合作提案，该提案经过欧洲空间局科学评议委员会通过，并决定欧洲空间局与中科院空间中心开展空间科学合作。从1991年至1993年，双方先后召开了四次学术讨论和工作会议，终于在1993年11月24日双方在北京签署了中国科学院和欧洲空间局关于“中国科学院空间科学与应用研究中心与欧洲空间局Cluster科学数据系统（CSDS）的合作协议”。根据协议，中方成立了中国Cluster数据和研究中心（CCDRC）及中国Cluster科学工作队，由刘振兴担任CCDRC的主任和首席科学家。
双星计划与ClusterII 卫星和国际上其他科学卫星相配合,在23周太阳峰年及其下降其间进行多卫星及地面联合观测.这对21世纪我国空间物理和空间环境的进一步研究将起到进一步的推动作用,并与将要实施的国家重大科学工程"东半球空间环境地面综合监测子午链"相配合,形成我国空间环境的立体监测系统。
卫星外部结构双星计划中的两颗小卫星由中国航天东方红卫星有限公司、中国科学院空间与应用研究中心、以及欧空局协调的八家欧洲科研机构联合研制。其中卫星平台主体由中国航天东方红卫星公司研制，有效载荷数据的采集、管理与传输，以及50%的探测仪器由中国科学院空间科学与应用研究中心研制，另外50%的探测仪器由欧空局协调的八家欧洲科研机构提供。
双星计划中赤道区卫星和极区卫星的有效载荷各由八台探测器组成。这十六台探测仪器将进行三维磁场探测，粒子探测，低频电磁波探测和卫星表面电位主动控制。
赤道区卫星探测器：三分量磁通门磁强计、热离子分析仪、电位主动控制仪、电子和电流仪、高能电子探测器、高能质子探测器、重离子探测器和低频电磁波探测器。
极区卫星探测器：三分量磁通门磁强计、中性原子成象仪、电子和电流仪、高能电子探测器、高能质子探测器、重离子探测器、低频电磁波探测器和低能离子探测器。
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| 主动飞行器电位控制 | 热离子分析仪 | 磁通门磁强计 |
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| 低频电磁波探测器 | 中性原子成像仪 | 电子和电流仪 |
一九九七年一月，由中国科学院院士刘振兴牵头，中国相关科学家多次讨论，提出地球空间双星探测计划，即“双星计划”。
一九九七年四月，刘振兴院士在北京香山科学会议上正式提出中国“双星计划”。
一九九七年十一月，欧洲空间局科学项目部与中科院空间中心签署“双星计划”与CLUSTERⅡ合作议定书。欧空局表示在卫星轨道计算、有效载荷研制、卫星技术和卫星数据站方面给予积极支持。
一九九九年九，欧空局代表团访华时正式向中科院和中国国家航天局提出与“双星计划”合作的请求。
一九九九年十月，中科院正式启动“双星计划”可行性论证。
二000年三月，中国“双星计划”代表团应邀赴巴黎欧空局本部参加计划A阶段方案论证会，中欧双方在会上签订了进一步合作的协议。
二00一年七月，中国国家航天局与欧洲空间局正式签署“双星计划”合作协议。
二00一年十月，经过总体方案和分系统方案设计评审，“双星计划”卫星及其运载火箭进入研制阶段。
二00二年九月至十月，“双星计划”首颗卫星“探测一号”有效载荷系统在伦敦帝国理工大学进行预集成测试。
二00三年十二月三十日，“探测一号”卫星成功发射升空。
二00四年七月二十五日，“双星计划”发射其第二颗卫星“探测二号”。
