一台原本只打算工作两年的空间望远镜,在轨道上撑了二十多年,最后却没能等来那台本可以把它推高的救援航天器。美国国家航空航天局(NASA)正式宣告雨燕(Swift)空间望远镜任务终结,此前由亚利桑那州企业 Katalyst Space Technologies 牵头的私人卫星救援计划尝试挽救这台老化的航天器,最终失败。
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雨燕于 2004 年 11 月进入地球轨道,核心任务是研究伽马射线暴——宇宙中能量最强的爆发事件。它原本的设计寿命只有两年,却持续对高能宇宙开展观测长达二十多年。这次对接尝试没能成功,雨燕将继续受大气阻力影响、缓慢坠向地球。NASA 在当地时间 10 月 23 日发布公告称,望远镜预计会在未来几周内重返地球大气层。
救援方案本身并不复杂,难在史无前例。雨燕自身没有推进器来抵消大气阻力,Katalyst 为此研制了一台冰箱大小的 LINK 航天器:方案是和雨燕交会对接,通过三条机械臂抓住望远镜,把它推到更高轨道,让它能够继续开展科学观测。
NASA 和 Katalyst 从一开始就强调,这次任务成功率并不高。LINK 要做的事情此前没有先例:还没有私人航天器捕获并抬升一台并非为在轨服务而设计的卫星。再加上雨燕轨道衰减速度紧迫,整个项目节奏被压得很紧——Katalyst 拿到这份价值 3,000 万美元的救援合同仅 9 个多月后,LINK 就在 7 月 3 日发射升空。
故障出在发射大约三周后。LINK 的推进系统与维持姿态的反作用轮出现故障,航天器开始异常高速旋转。故障导致它无法捕获、抬升雨燕;不过这颗私人卫星曾经抵近到距离望远镜 12 至 15 公里的位置,并拍下了雨燕的照片。9 月 25 日 LINK 再入大气层当天,NASA 总部天体物理分部主任肖恩·多马加尔-戈德曼(Shawn Domagal-Goldman)就曾评价:“从一开始,这就是一次高风险、高回报的任务。”
“虽然我们对雨燕任务落幕感到惋惜,但我们明白,无论救援成败,这次抬升试验都具备价值:它推进了美国在轨服务技术,逼着我们适应前所未有的任务周期,也测试了延长低轨卫星寿命的运营方式。”
雨燕在 2018 年正式更名为尼尔·格雷斯·雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory),以此纪念项目首任首席研究员(其于 2017 年离世)。根据 NASA 周五的更新,它在 10 月 20 日采集到了最后一组科学观测数据。
在漫长而辉煌的服役生涯中,这台空间望远镜观测到超过 2000 次伽马射线暴,同时也记录了 1400 多颗超新星爆发;它还观测小行星、彗星、黑洞,并完成了一次 X 射线全天巡天。NASA 介绍,依托该任务的数据,至今已经产出大约 7000 篇学术论文,这个数字在未来还会持续增长。
多马加尔-戈德曼在 10 月 23 日的声明里说:“雨燕留给我们一套极其珍贵的多波段观测档案,这份资料在未来数十年里,还会持续催生新的科学发现。”此前他在评价这段服役期时也表示,雨燕极大推动了我们对动态宇宙的认知,它参与掀起了天体物理领域的一场变革,让整个学界意识到快速响应观测至关重要。
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