运行将近22年的NASA斯威夫特望远镜,正在以超出预期的速度坠向大气层。这艘在伽马射线暴领域完成超过1400次探测的功勋望远镜,因为太阳活动加剧,轨道衰减得比模型预测快得多。NASA在察觉到危险后已经暂停了它的科学观测,如果没有外力介入,今年的某一刻它就会在高层大气中烧得干干净净。

本应挺身而出的救兵,此刻却自己先乱了阵脚。一艘名为LINK的商业服务航天器,7月初从地球发射升空,带着三只机械臂和一颗雄心,要去350公里高的轨道上抓住斯威夫特望远镜,再用氙气推进器把它推到安全的轨道高度。这个任务从签约到发射只用了九个月,NASA为此支付了3000万美元,由亚利桑那州的初创公司Katalyst Space Technologies承建。谁都没想到,救命的飞船自己先发出了求救信号。

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NASA在周二的声明里确认了这场意外的走向:LINK开始不受控地旋转,一度与地面失去联系。更致命的是,维持姿态的3个反作用轮中有两个彻底停止工作,同时一组用于精细导引的小推力器也部分失效。反作用轮靠高速转动的飞轮控制航天器的指向,小推力器则负责近距离接近望远镜时的微调,这两样东西同时出问题,意味着LINK已经不具备安全交会对接的基本条件。

斯威夫特望远镜从一开始就没有被设计成能被人抓住的卫星。它没有对接的接口,没有便于机械臂抓握的标记,它的外部结构甚至会在抓取时带来不可预知的风险。因此LINK的抓捕方案本身就走在工程的前沿——它要用机器视觉和柔性机械臂去包裹一个从未想过会被触碰的目标。这趟行程不只是为了救一台望远镜,更是想证明:那些从未设想过在轨服务的昂贵卫星,同样可以由机器人来维修和续命。

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问题出现在上周末。那时LINK已经完成了几项关键的开局步骤:太阳帆板正常展开,氙气推进器点火测试也顺利通过。但就在进入精密操作准备阶段时,失控旋转发生了。现在Katalyst正试着用氙气推进器把旋转的势头一点一点压下去。公司官网上的声明说,初步的纠正动作已经起到效果,但整个过程还需要好几天才能稳住。航天器其他主要分系统仍然运作正常,这给了工程师们一个打补丁的机会。

如果旋转能被控制住,Katalyst打算从软件层面绕开已经失效的硬件,重新校准推进器和残余的1个反作用轮,看能不能拼凑出一套勉强够用的姿态控制方案。届时NASA和Katalyst将一起评估这艘船还有没有能力安全地靠近斯威夫特望远镜。目前任何捕获尝试都至少要等上好几周。Katalyst在声明末尾用了一句充满不确定但尚未熄灭的话:“任务仍然活跃。我们仍然相信,巧思可以战胜意外。”这既要看地面工程师能多快拿出新算法,也要看太空中那台旋转着的飞行器能不能撑到下一次指令。