地球空间双星探测计划（简称双星计划）的赤道区卫星（TC-1）于2003年12月30日在西昌发射中心成功发射，极区卫星（TC-2）于2004年7月25日在太原发射中心成功发射。现这两颗卫星运行正常，姿态稳定；双星上的16台科学仪器和有效载荷公用设备工作正常。TC-1卫星已获得一级数据约50Gb，TC-2已获得数据约20Gb。同时还获得了Cluster上42台仪器的大量先进科学数据。双星和Cluster轨道配合很好，在主要的磁层活动区开展了有效的联合观测，第一次形成了地球空间的六点探测。在国家自然科学基金重大项目支持下，由中国科学院空间科学与应用研究中心刘振兴教授领导的课题组联合北京大学地球和空间学院对“地球空间双星探测计划”的研究已取得一批创新性结果：
- 中性原子成像仪的初步探测结果
地磁活动期间，中性原子成像仪在南极盖区多次探测到了能量中性原子（ENA）极光。2004年9月14日，Dst=-50
nT，国际时12时09分至12时20分，TC-2掠过近地南极盖区时中性原子成像仪连续记录了ENA极光的演化过程（上图.A、B、C、D）。2004年11月8日，Dst=-383
nT的特大磁暴期间，中性原子成像仪四个能道记录下边缘非常清楚的ENA极光（上图）。2004年9月14日，TC-2在辐射带上空（约5.4
RE），连续两轨相同位置（上图.G），时差12.5小时，观测到晨昏向中性原子通量增强（上图.F、H），有理由认为该记录是对环电流的局地探测。上述结果对了解极光活动及暴时环电流和辐射带时空变化过程有重要意义。
- 向阳面磁层顶北向重联观测结果
2004年2月～4月，TC-1卫星在向阳面磁层顶区穿越60多次，首次观测到了“分量重联”出现在向阳面磁层顶赤道区的一些证据，和低纬区产生的结构向高纬区传播的事例。传统观点认为，向阳面磁层顶仅在行星际磁场南向时存在磁场重联，但TC-1多次观测到，当行星际磁场北向时，如有显著的东西向分量，磁场重联仍可发生在向阳面磁层顶低纬区，并对磁层顶边界层的形成和结构有重要作用。下图显示了2004年3月26日TC-1的观测结果。图中从上至下分别表示热离子能谱、磁场、热离子温度和密度、电子温度和密度、热离子东向高速流，电子沿磁场方向地热流通量。
上述观测结果对了解磁场重联机理和太阳风向磁层中传输有重要科学意义。
- 在磁尾等离子片区观测到了系列的活动现象
包括电离层上行o+离子在亚暴过程中的行为，等离子片振荡现象，等离子体片变薄事件、亚暴偶极化和相应的Pi2事件等。这些探测结果对了解亚暴过程有重要作用。
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