“我们相信,成功捕获Swift,或者说尝试捕获Swift,依然大有可能。”一场原本要拯救5亿美元天文台的任务,如今变成了一场“自救”
一周前,在距离地球约320多公里的轨道上,一颗冰箱大小的卫星正朝着NASA价值5亿美元的“雨燕”(Swift)伽马射线天文台飞去,准备执行一场救援任务,却在半路上突然自己先失控了。
Link卫星其中一台氙燃料电推进发动机喷出的等离子体羽流。
图源:Katalyst Space Technologies
这颗名为“Link”的卫星,在轨道上开始沿多个轴向同时翻滚旋转,导致它既无法与地面保持稳定通信,也让工程师们抢救它自身姿态的工作变得更加复杂。卫星上原本负责姿态指向的三个反作用轮中,有两个也在此时相继失效。工程师们通过断断续续恢复的无线电联系发现,卫星用于精细姿态控制的部分冷气推力器也出现了问题。
一、这原本是一场“卫星救卫星”的任务
Link卫星由卫星在轨服务初创公司Katalyst Space Technologies研制、拥有并运营。此前,该公司从NASA手中赢得一份3000万美元的合同,任务目标是飞抵“雨燕”天文台、抓取并锁定它,再将其推升至更高轨道,因为“雨燕”目前正因大气阻力逐渐降低轨道高度,未来将有坠入大气层烧毁的风险。
时间正在飞速流逝:再过几个月,“雨燕”的轨道高度将低到Katalyst根本来不及完成救援的地步。这也是NASA历史上首次与商业公司签约,委托其为自家在轨卫星提供服务,而留给Katalyst筹备整个任务的时间,还不到一年。
Link卫星于7月3日发射升空,开始追赶“雨燕”,整个任务原本一直按计划顺利推进,直到上周六,意外发生了。
“事故发生时,正好是卫星与地面失去通信联系的一个轨道弧段。就在这之前,卫星其实还处于非常稳定的状态。” ——Katalyst首席执行官 关喜·李(Ghonhee Lee),接受Ars Technica采访时表示
二、抢救进行时:用推力器“反向刹车”
Katalyst位于丹佛附近的地面控制中心团队,第一时间投入到了排查故障、抢救Link卫星的工作中。好消息是,卫星的其他关键系统仍然保持健康状态,包括电源系统、三台氙离子电推进发动机,以及执行“雨燕”交会捕获任务所必需的交会与机械臂设备。
目前抢救的第一步,是利用卫星的等离子推进发动机,逐步为旋转“刹车”减速。这些发动机原本主要用于轨道抬升,但由于配备了双轴万向节、可以调整推力方向,因此也适合用来做姿态控制。不过,Link的电推进系统虽然效率高,推力却较小,这意味着需要较长时间的持续推力累积,才能重新夺回卫星姿态的完全控制权。
“我们已经能够利用推力器,朝旋转方向的反方向持续施力,通过这种方式实现姿态控制,效果非常明显。” ——关喜·李(Ghonhee Lee)
目前这一策略已经取得初步成效。截至本周五,卫星的旋转速率已经减半,从每秒约9度降至约每秒4度。团队希望能将旋转速率进一步降低,从而改善与卫星之间的通信质量。
“一旦我们进入更稳定的状态,拥有更充裕的高带宽通信能力,就能把卫星状态的所有详细数据回传下载。我们目前已经掌握了反作用轮和推力器等部件的具体工作状态,所以制导、导航与控制(GNC)团队一直在与NASA紧密合作,重新梳理全部控制算法,准备好一套更新版的控制方案,随时准备在卫星稳定后立即启用。” ——关喜·李(Ghonhee Lee)
三、下一步:换个“活法”控制卫星
Katalyst团队未来或许还有机会让那两个已经失效的反作用轮重新恢复工作,但目前团队的首要任务,是通过向卫星上行注入一套全新的控制算法,改用“剩下的那一个反作用轮+推力器组合”的方式,重新恢复对卫星姿态的控制。
目前,工程师们尚未确认上周末这次险情的具体成因,可能是卫星内部出现故障,也可能是与太空碎片发生了碰撞。关喜·李表示,卫星上搭载的两台相机,将在地面团队完成姿态稳定后,用于排查卫星是否存在物理损伤的痕迹。
无论起因是什么,在卫星失控旋转之后,Katalyst的任务控制团队一度与Link卫星失去联系超过24小时。此后,卫星按照设计预案自动完成了系统重置,恢复了部分功能,这也正是它原本被设计要做到的事情。
四、任务信息速览
任务名称:Link卫星,NASA“雨燕”(Swift)伽马射线天文台在轨救援任务;
承包方:Katalyst Space Technologies(卫星在轨服务初创公司);
合同金额:3000万美元
任务性质:NASA历史上首次委托商业公司为自家在轨卫星提供服务;
发射时间:2026年7月3日;
目标航天器:NASA“雨燕”伽马射线天文台,造价约5亿美元;
险情发生:卫星突然多轴翻滚失控,3个反作用轮中2个失效,部分冷气推力器出现问题;
当前进展:旋转速率已从每秒约9度降至约4度,团队正在制定新的姿态控制算法;
时间压力:“雨燕”轨道持续下降,几个月内若不能完成捕获,救援窗口将彻底关闭;
这场原本要拯救NASA天文台的任务,如今演变成了一场充满悬念的“自救接力”。Link卫星能否重新站稳脚跟,赶在窗口关闭前完成对“雨燕”的捕获,还有待接下来几周甚至几个月的持续观察。
参考
https://arstechnica.com/space/2026/08/heres-how-engineers-plan-to-save-the-satellite-sent-to-save-nasas-swift-mission/
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