各有關單位：

為貫徹落實黨中央、國務院關于加強基礎研究的重要戰略部署，進一步強化原始創新，推動學科交叉，積極應對科學研究范式變革，國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）基礎科學板塊擬資助“太陽系邊際探測基礎理論與關鍵機理研究”原創探索計劃項目（以下簡稱原創項目）。

太陽系邊際是指受太陽風控制的最遠區域，是與恒星際介質的交界，主體包括日球層終止激波、內外鞘區等。太陽系邊際探測是對太陽風與星際介質相互作用、飛行途中對太陽系天體進行的科學探測，是國際深空探測與空間科學發展的前沿領域，對于突破人類探索和認知太陽系的形成與演化、系外恒星際物質特征以及太陽風與星際介質作用機理等重大基礎科學問題具有重要意義。本項目旨在通過空間物理、天體物理、天體力學、動力學與控制等多學科深度融合，創建、完善和發展太陽系邊際探測中的關鍵認知模型和重要基礎理論，突破現有基礎科學與關鍵探測能力瓶頸，為國家未來太陽系邊際探測工程，奠定重要理論基礎。

一、科學目標

本項目聚焦太陽系邊際探測基礎理論與關鍵機理問題，通過發展新理論方法和數值模型，原創性突破極遠、極暗、極寒深空區域探測的手段方法瓶頸，揭示1-120天文單位內的太陽系環境與天體時空特征及演化規律，發展太陽系形成理論，掌握太陽系全域探測的航天器動力學及智能自主運行等核心關鍵技術，促進太陽系邊際探測科學問題和探測能力的新認知與新發現，為我國太陽系邊際探測重大工程科學目標選擇和任務規劃提供科學支撐。

二、核心科學問題

研究太陽系邊際區介質的結構特征與演化規律，開展太陽系演化理論與外太陽系天體分布特征以及外太陽系巨行星大氣和空間環境特征研究，揭示太陽系復雜引力場中多尺度自然和受控擾動與運動域的作用機理，突破深遠空間探測器的智能自主運行技術。

三、擬資助研究方向和研究內容

（一）太陽系邊際區介質的結構特征與演化規律

研究太陽系邊際區內各類介質（包括等離子體、拾起離子、中性原子、高能粒子及宇宙線等）和電磁場的時空特征和演化規律，探究太陽系邊際區內各類能量段粒子的動理學特征及其對太陽風大尺度結構的影響。通過數值模擬給出太陽風與星際介質相互作用過程及其產生的太陽系邊際區背景環境和動態演化，研究太陽系邊際區的局地和全球結構的分布與演化。

（二）太陽系演化理論與外太陽系天體分布特征

研究不同太陽系演化歷史對應的柯伊伯帶小天體分布特征；研究外太陽系大行星存在的可能性以及可能出現的天區范圍，發展外太陽系行星的形成演化理論；研究外太陽系四顆巨行星的大氣、地貌和空間環境特征，建立大氣環流的含時演化模型并預測觀測特征，認知外太陽系巨行星大氣天氣和氣候以及空間環境的演化特征；探索進入太陽系的恒星際小天體的形成機制，建立模型預測太陽系外小天體在不同形成演化模型下對應的形狀、光譜等觀測特征。

（三）太陽系復雜引力場中多尺度自然和受控擾動與運動域的作用機理

研究太陽系復雜引力場中穿越強非線性區域的動力學特性，探尋低能量轉移過渡態的運動域與飛行時間的內在關系。研究復雜環境力與主動控制力耦合作用下太陽系邊際探測飛行序列、飛行參數與飛行效能之間的作用機理。探索太陽系復雜力學環境中多時空尺度的自然與受擾運動誤差傳播規律，研究飛行狀態與環境參數不確定性對運動的影響，建立高保真高效誤差演化預報模型，提出基于誤差傳播特性的運動修正方法。

（四）深遠空間探測器的智能自主運行技術

研究百天文單位量級超遠程環境下探測器的自主導航系統輕量化設計方法，提出探測器上可運行的高價值目標智能感知、智能規劃及智能辨識等算法的輕量化理論。研究復雜未知環境下深遠空間探測器的智能診斷及重構方法，確定智能故障預警、故障診斷與系統重構方法的實現條件及能力邊界，從數據優選和學習簡化兩個方面發展有限資源約束下的探測器自主診斷及重構理論。研究太陽系邊際多源異構信息融合的高精度運動測定評估方法，實現多場耦合作用下高精度運動的自主測量與智能控制。

四、資助計劃

本原創項目資助期限為5年，申請書中研究期限應填寫“2022年1月1日-2026年12月31日”。項目平均資助強度為400萬元/項，資助經費總強度約為1600萬元。

五、申請要求

（一）申請資格

具有承擔基礎研究項目（課題）或其他基礎研究經歷的科學技術人員均可提出申請。

（二）限項申請規定

1. 申請人同年只能申請1項原創項目（含預申請）。

2. 原創項目從預申請開始直到自然科學基金委作出資助與否決定之前，不計入申請和承擔總數范圍；獲資助后計入申請和承擔總數范圍。

3. 應符合《2021年度國家自然科學基金項目指南》中對申請數量的限制。

六、申請程序

（一）預申請

1.預申請提交時間為2021年10月8日-10月15日16時，以信息系統提交時間為準，逾期不予受理。

2.請申請人登錄國家自然科學基金網絡信息系統（以下簡稱信息系統）https://isisn.nsfc.gov.cn撰寫預申請。無信息系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶。在信息系統“申請與受理”菜單下，點擊“原創項目預申請”，進入預申請填寫頁面，選擇“指南引導類”，附注說明選擇“太陽系邊際探測基礎理論與關鍵機理研究”，申請代碼1選擇數理科學部和地球科學部相應的申請代碼，申請代碼2根據項目研究所涉及的領域自行選擇相應學科申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請不予資助。

3．預申請主要闡述所提學術思想的原創性、科學性和潛在影響力，字數控制在2000字以內。另外，申請人還須在“與指南所列研究方向的吻合性”中注明申請針對的本指南所列資助方向的名稱。申請人按照信息系統中的有關提示填寫預申請相關內容后直接提交至自然科學基金委。

4．自然科學基金委受理預申請并組織審查。審查結果和正式申請提交截止時間將以電子郵件形式反饋至申請人。

（二）正式申請

1. 預申請審查通過的申請人，應按照“專項項目-原創探索計劃項目正式申請書撰寫提綱”要求填寫正式申請書。正式申請的核心研究內容應與預申請一致，并要求在正式申請書正文的第一句明確寫明申請項目所對應的本指南所列資助方向。

2. 申請人應當嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》等相關規定和《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的具體要求，按照“目標相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則，認真編制《國家自然科學基金項目預算表》。

3. 本原創項目采用無紙化申請，申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。依托單位只需在線確認電子申請書及附件材料，無須報送紙質申請書，但應對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行認真審核，在項目申請接收截止時間前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料；在截止時間后24小時內在線提交項目申請清單。項目獲批準后，依托單位將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，在規定時間內按要求一并提交。

七、注意事項

（一）資助項目信息公布

自然科學基金委將在官方網站公布資助原創項目基本信息。

（二）項目實施保障

原創項目負責人應將主要精力投入原創項目的研究中；依托單位應加強對原創項目實施的監督、管理和服務，減輕項目負責人不必要的負擔，為項目研究提供必要的制度和條件保障。

（三）其他

原創項目申請與資助不設復審環節。

自然科學基金委將把相關項目負責人項目執行情況和評審專家的評審情況計入信譽檔案。

（四）咨詢方式

1. 填報過程中遇到的技術問題，可聯系國家自然科學基金委員會信息中心協助解決，聯系電話：010-6231 7474。

2. 其他問題可咨詢

國家自然科學基金委員會數理科學部綜合與戰略規劃處：張攀峰；電話：010-6232 6911

國家自然科學基金委員會地球科學部綜合與戰略規劃處：鄭袁明；電話：010-6232 7627

科技處計劃項目科聯系方式：8830 2962，likeky@nwu.edu.cn

科技處

2021年9月16日