自發射升空近一個月以來,這顆專為拯救NASA雨燕伽馬射線望遠鏡而建造的商業衛星遭遇了自身的技術麻煩。NASA於周二宣布,由Katalyst Space Technologies研發的Link衛星在上周末出現了"姿態控制異常",導致太空飛行器開始自旋,通信信號也因此斷斷續續。
NASA表示:"初步調查顯示,Link衛星三個反應輪中有兩個目前無法正常工作,冷氣推進器系統也存在部分功能喪失的情況。"
反應輪的作用是通過釋放動量來控制太空飛行器在軌道上的指向,即"姿態",是眾多衛星上的標準配置部件。Link服務衛星的冷氣推進器系統則用於更精細的姿態控制,尤其是在接近任務目標——NASA雨燕天文台時尤為關鍵。
Link任務於7月3日正式啟動,搭乘諾斯羅普·格魯曼公司的空射型飛馬座XL火箭進入軌道。任務最初進展順利:太陽能電池陣列成功展開,與Katalyst地面控制中心的通信穩定,搭載氙氣燃料的電推進器也完成了在軌首次點火。
電推進器是此次救援任務中最為關鍵的部件之一。它們負責推動Link衛星抬升軌道,以便與位於地球上方約320公里處的雨燕衛星實現交會。一旦Link通過三個機械臂與雨燕對接成功,電推進器將再次啟動,將雨燕軌道抬高,使其免於墜毀。目前,Katalyst不得不臨時調用電推進器來穩定Link的姿態,而這一功能原本並非其設計用途。
若救援行動失敗,雨燕衛星將在未來幾個月內重返大氣層並燃燒銷毀。尼爾·格雷爾斯雨燕天文台距今已近22年,其運行時間早已遠超原定壽命。由於衛星本身不具備推進系統,無法自救。NASA官員希望延續雨燕的使命,因為它是該機構現役探測伽馬射線暴的少數任務之一,而伽馬射線暴是宇宙中已知威力最強的爆炸事件。NASA為此次救援服務向Katalyst支付了3000萬美元。
延長雨燕科學任務的壽命並非NASA選擇Katalyst的唯一考量。這次救援任務同時也是一次技術演示,意在檢驗商業衛星在軌服務產業的實際能力。
面對雨燕軌道快速衰減的緊迫形勢,NASA給予Katalyst僅九個月的時間來建造並發射Link衛星,對於如此複雜的任務而言,這一時間表極為緊張。Katalyst不負所托,於6月初完成Link衛星與飛馬座火箭的對接集成工作。此後,受惡劣天氣及火箭技術故障影響,發射時間推遲至7月3日。
無論此次雨燕救援最終結果如何,NASA官員上月表示對目前的進展已感到滿意。"從項目執行的角度來看,僅僅是我們願意嘗試這件事本身,我就已經認為這是一次成功了。"NASA天體物理學部門主任肖恩·多馬加爾-戈德曼如是說。
NASA表示,Katalyst的Link衛星目前仍能產生足夠的電力,並與地麵團隊保持通信,這為工程師爭取到了制定應對反應輪故障方案的時間。
Katalyst的Link衛星首席研究員基蘭·威爾遜在發射前曾預想過類似情景。"我們此前執行的項目曾遭遇電力系統和通信方面的問題,"威爾遜說,"這類基礎性問題往往讓大多數工程師十分擔憂。但我們相信,只要太空飛行器能在基礎層面正常運轉,我們就有充分的自由度和靈活性來處理交會對接及更複雜動態操作過程中出現的任何問題。"
NASA表示,"在重新建立穩定姿態並進一步排查太空飛行器狀態後,Katalyst計劃更新Link的制導、導航與控制系統,以適應太空飛行器的新配置。隨後,他們將與NASA團隊密切合作,根據接近安全性及Link自身狀態,評估接近並捕獲雨燕衛星的修訂方案。"
Q&A
Q1:Link衛星的反應輪故障會對雨燕望遠鏡救援任務造成什麼影響?
A:Link衛星有兩個反應輪失效,冷氣推進器系統也出現部分故障,導致衛星無法正常控制姿態,目前處於自旋狀態。Katalyst正臨時調用原本用於軌道抬升的電推進器來穩定姿態,同時計劃更新制導與控制系統。若無法恢復正常姿態控制,將推遲甚至影響與雨燕衛星的交會對接計劃,但目前任務尚未終止。
Q2:雨燕天文台為什麼需要商業衛星來救援?
A:雨燕天文台已運行近22年,遠超設計壽命,軌道正在持續衰減。由於衛星本身沒有推進系統,無法自行提升軌道,若不干預將在數月內重返大氣層燒毀。NASA委託Katalyst建造Link衛星,通過機械臂對接雨燕後,利用電推進器將其軌道抬高,從而延續這一伽馬射線暴探測任務的科學壽命。
Q3:NASA為什麼要選擇商業公司來執行雨燕衛星救援任務?
A:NASA選擇Katalyst不僅是為了挽救雨燕天文台,更將此次任務定位為商業衛星在軌服務能力的技術演示。NASA希望藉此檢驗商業航天企業能否在極短周期內完成複雜任務。Katalyst在僅九個月的時間內完成了衛星建造與發射,NASA天體物理學部門主任表示,僅憑"願意嘗試"這一點,任務已具有重要意義。






