一顆重達1.5噸的天文臺正在自由落體式下墜,沒有推進器、沒有對接接口、甚至外殼已經脆如玻璃。你要怎么救?
這就是NASA眼下正在干的事。6月27日,一枚飛馬座XL空射運載火箭將從南太平洋夸賈林環礁升空,搭載一艘名為“鏈路號”的太空拖船,追趕一顆即將在年內墜入大氣層的空間望遠鏡——雨燕天文臺。這艘拖船的設計方加泰利斯特太空技術公司,九個月前連一張圖紙都沒有。
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“坦白說,說實話:沒人曾覺得這件事能辦成。”NASA天體物理學分部主任肖恩·多馬加爾-戈德曼在6月17日的媒體會上說,“誰也想不到我們如今能推進到這一步。”
雨燕天文臺的價值,在于它能看到別人看不到的東西。2004年發射、耗資2.5億美元,這顆望遠鏡專門捕捉伽馬射線暴——宇宙中最猛烈的能量爆發,幾秒鐘釋放的能量超過太陽一生總和。二十多年來,它已經探測到超過2000個伽馬射線暴源,最遠的來自可觀測宇宙邊緣。雨燕項目首席研究員布拉德·岑科給出過一個讓人印象深刻的結論:你手上戴的金戒指、鉑金項鏈里的重元素,全都誕生于這類宇宙爆炸。
但它有個致命硬傷:沒有任何推進系統。雨燕最初只規劃了兩年在軌壽命,如今已邁入第二個十年,設備狀態整體良好,但太陽活動加劇導致地球大氣層膨脹,大氣阻力遠超預期,不斷把它往低軌道拉扯。去年,任務團隊發現下墜速度比測算更快。沒有救援的話,今年夏末就將墜毀。
“普通航天器壽終墜落本無可厚非。”多馬加爾-戈德曼說,“但雨燕絕非普通航天器。它擁有獨一無二的天體觀測能力,這座‘敏捷天文臺’能快速掃過整片夜空,捕捉宇宙中轉瞬即逝的劇烈爆發現象。所以我們這次下定決心,一定要救下它,它的價值無可替代。”
救援方案的核心,就是那艘425千克重的鏈路號。它搭載三臺主霍爾推進器、16臺姿態控制推進器、三條機械臂。發射后將先進入初始測試軌道,花數周時間自檢調試,然后逐步變軌靠近雨燕。接近后執行一系列近距離軌道操作完成對接,再耗費數月把天文臺抬回原始運行軌道——大約600公里高度。
這個計劃最大的反轉點在于時間線。2025年9月,NASA才選定加泰利斯特公司,撥款3000萬美元(約合2.04億元人民幣)建造救援航天器。到今年6月鏈路號封裝完畢固定在載機機身下方,全程只用了九個月。
“過去九個月里,我們從零圖紙起步,造出了如今已整合至火箭、搭載在飛機上、整裝待發前往夸賈林發射場的航天器。”鏈路號項目首席研究員基蘭·威爾遜說,“這樣的研發周期,在同類項目中史無前例。”
速度就是一切,因為雨燕不等人。按現有測算,10月它將跌至300公里高度,一旦低于這條線,鏈路號將無力抵達實施救援。太陽風暴還可能加速整個過程。但NASA目前仍持樂觀態度。岑科表示:“目前我們判斷,未來數月雨燕軌道高度仍足夠高,加泰利斯特團隊有充足機會完成交會、抬升作業。”
風險清單并不短。威爾遜坦言,鏈路號的太陽能帆板可能發生故障;雨燕在軌二十余年,外層防護隔熱毯可能脆如玻璃,機械臂夾持時極易碎裂。更別說突如其來的大規模太陽風暴,可能直接讓望遠鏡在救援抵達前報廢。“不少投入更多資金、研發周期長得多的航天器,都曾因一些微不足道的小故障宣告失敗。”威爾遜說。
如果一切順利,雨燕今年秋季就能恢復科學觀測——自2月起它已切換至低功耗模式延緩軌道衰減,有望再獲得至少五年在軌壽命。而鏈路號完成任務后,會與雨燕分離,受控再入大氣層主動墜毀。
加泰利斯特公司的野心不止于這一次救援。本周,該公司完成1200萬美元(約合8146.8萬元人民幣)融資,用于研發性能更強的下一代航天器“紐帶號”。紐帶號首次試飛定于2027年,目標是一顆名為“雄雞號”的地球同步軌道衛星,運行在距地面35786公里的高空,明年將搭乘阿麗亞娜6號火箭升空。
“過去十余年間,我們已經十分擅長把航天器送入太空。”加泰利斯特戰略合作副總裁羅伯特·拉蒙塔涅說,“加泰利斯特的目標,就是終結這種‘發射即丟棄’的舊模式,開啟全新太空運維時代。”這一次,他們要先用一艘九個月趕工出來的拖船,證明這件事能成。
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