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老美这次太空救援,目前情况很不乐观。 尼尔·格雷尔斯·雨燕天文台,也就是大家常

老美这次太空救援,目前情况很不乐观。

尼尔·格雷尔斯·雨燕天文台,也就是大家常说的雨燕望远镜,从2004年升空至今,超期服役二十余年,长期负责捕捉宇宙伽马射线暴。

这台天文设备先天没有搭载轨道维持推进系统,常年在大气阻力作用下缓慢掉高度。恰逢近年太阳活动加剧,地球高层大气向外膨胀,低轨道区域空气密度上升,进一步加速了它的轨道衰减。

当前雨燕天文台轨道高度已经持续跌破360公里。航天领域有公认的临界红线,一旦轨道掉到300公里以内,高层大气阻力会呈明显上升趋势,轨道下坠速度会急剧加快,到那时候就算有飞行器靠
近,也基本没有充足时间完成对接抬轨,只能眼睁睁看着它最终坠入大气层焚毁。

为了抢在临界点到来之前挽救这台价值不菲的天文台,NASA紧急敲定救援方案,委托商业企业打造LINK在轨服务航天器。

这台被寄予厚望的太空拖船,7月3日搭乘飞马座XL空射火箭顺利进入轨道。

原本计划依靠机械臂直接夹持雨燕本体,启动电推进持续抬升轨道,把望远镜送回安全高度。所有人都期待这场史无前例的商业卫星救援可以顺利落地。

可升空仅仅二十多天,意外接踵而至。NASA官方在7月28日对外发布通报,LINK姿态控制系统突发严重故障。三台负责控制飞行朝向的反作用轮,两台彻底失效,同时冷气微调推进系统部分功能丧失。

故障直接造成LINK进入不受控的自旋状态,持续旋转还时不时切断它和地面测控站的通信链路。 地面工程师没有放弃,一直在尝试依靠仅剩的电推进装置持续制动,慢慢降低旋转速度。

自旋速率已经有所放缓,但距离完全稳住姿态还有不小距离。不要忘了这次任务本身容错空间极低。

就算后续团队顺利停止LINK自旋,重新恢复稳定飞行,后续交会对接依旧布满风险。

雨燕天文台当年建造时,根本没有预留标准化对接接口,LINK只能依靠机械臂硬性夹紧望远镜底部结构完成固定。

正常状态下执行这套操作,本身就需要极其精准的姿态控制。如今姿态硬件受损,剩余可用设备余量被大幅压缩。

LINK和雨燕两台飞行器,都没有预留充足的防撞冗余。太空里两者相对速度细微偏差,都有可能引发碰撞。一旦靠近阶段控制出现偏差,不仅救不下雨燕,还会直接制造大量太空碎片,衍生出新的轨道安全隐患。

这种情况下,地面团队必然会极度保守,不会轻易下达近距离逼近指令。 不少人会疑惑,能不能临时调整方案,简化抬升流程。

现实条件很难支撑。LINK依靠剩余硬件长时间维持稳定飞行,本身就要持续消耗氙气推进燃料,用于追赶雨燕、抬升轨道的燃料储备会持续缩水。

一边是雨燕每时每刻不断下跌的轨道高度,一边是救援飞船持续消耗燃料、硬件带病工作,留给工程师调整方案的窗口期正在不断收缩。 这场任务本身诞生就十分仓促,合同签订到火箭发射只用了不到一年,属于典型的紧急应急项目。

当初依靠低成本快速上马,用来争取挽救雨燕的机会,如今短板集中暴露。一旦LINK无法完成交会捕获,持续下坠的雨燕天文台基本没有其他救援选项,今年秋季前后,大概率会按照最坏预想,重返大气层烧毁。

如果最终救援宣告失败,它也会给全球商业在轨服务行业敲响警钟。依靠快速研发打造的低成本太空拖船,面对复杂紧急救援任务,硬件冗余不足带来的风险很难忽视。

在轨维修、卫星延寿不再是纸上概念,但想要稳定落地,还有大量技术难题需要逐一解决。我们继续等待NASA后续更新,看看地面团队能不能在最后窗口期,找到兼顾安全与可行性的操作方案。