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１．科学目标 建立双星计划科学应用分系统，取得可靠的科学数据和便于科学研究的数据产品（包括4秒平均的分布图和分钟平均分布图）；系统分析双星和欧空局Cluster的探测数据，揭示近地磁层重要活动区场和粒子时空变化的新现象；深入研究地球空间暴（包括磁层亚暴、磁暴、磁层粒子暴、电离层和热层暴）的多空间层次和多时空尺度的驱动和触发机理；建立地球空间暴的理论模型和预报模型；培养高水平的年轻科技队伍，提高科研创新能力，在地球空间暴领域取得突破性进展。 ２．应用目标 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。 ３．国际合作目标 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。 ４．主要研究内容 地球空间暴多空间层次和多时空尺度的驱动过程；磁层亚暴、磁暴的触发机理与模型和预报方法；磁层粒子暴的起源和辐射带动态过程及效应；极区磁层与电离层耦合的动力学过程；地球空间暴多时空尺度过程中的基本等离子体问题。 ５．预期成果 通过最新卫星探测数据的分析研究，预期可发现一些新的地球空间现象；在磁层边界三维小尺度结构和动力学过程，如地球弓激波结构、磁层重联、不同尺度的涡旋结构和场向电流产生机制方面，预期可取得一些突破性进展的成果；通过多尺度相互作用的研究，预期在磁层等离子体对流、三维电流体系和磁层亚暴触发机制研究方面取得创新的成果；对地球空间各层次连锁变化的物理过程和因果关系方面，预期取得突破性进展；预期能提出具有自己特色和符合实际的地球空间暴物理模型和数值预报方法。 ６．创新和特色 双星轨道具有显著特色：双星计划的两颗小卫星控制了目前国际上正在运行的几颗卫星不能覆盖的近地磁层的重要活动区；两颗小卫星相配合，形成了有特色的双星星座，其主要优势是适于探测磁层空间暴，这是国际上正在运行的卫星所不能取代的。 双星探测仪器先进：双星上主要的探测仪器（如电子和电流探测器、热离子分析器、中性原子成像仪和卫星电位主动控制仪等）都是目前国际上最先进的仪器；双星上的8套粒子探测器能谱覆盖很宽（从小于1eV到1000MeV）；双星计划与Cluster相配合，在人类历史上首次形成了地球空间的六点探测星座，它将成为21世纪初国际上最先进的地球空间探测计划，可研究一些过去所不能解决的关键科学问题；双星计划的科学目标聚焦在磁层中当前国际上最具有挑战性的重大科学问题：磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴的触发机制和物理模式。
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