NASA 启动史无前例太空救援，拯救即将坠落的 Swift 空间天文台

IT之家 6 月 21 日消息，二十多年来，美国国家航空航天局（NASA）的雨燕空间天文台（Swift space observatory）一直在轨道上开展大量前沿科研工作，搜寻宇宙中最强能量爆发 —— 伽马射线暴的踪迹。如今，受轨道衰减影响，这座天文台将在今年年底坠入地球大气层，在烈火中终结使命。但事情或许尚有转机。NASA 正在筹备一项大胆的救援任务，这是人类太空史上从未尝试过的行动：雨燕抬升任务。该计划由亚利桑那州加泰利斯特太空技术公司（Katalyst Space Technologies）打造一艘未经实地验证的航天器，在雨燕天文台坠落地球前，与其完成轨道交会对接，而这座天文台从设计之初就不具备对接功能。如果一切顺利，加泰利斯特公司的太空拖船（命名为“链路号”）将把雨燕天文台抬升至更高、更安全的轨道，让这台年久的空间望远镜再多服役数年。本次发射正式定档 6 月 27 日，链路号将搭乘最后一枚飞马座 XL 空射运载火箭升空，该火箭由诺斯罗普 · 格鲁曼公司研发。“坦白说，说实话：没人曾觉得这件事能办成。”NASA 天体物理学分部主任肖恩 · 多马加尔-戈德曼于当地时间 6 月 17 日在现场向媒体表示，“谁也想不到我们如今能推进到这一步。”本次任务最令人瞩目的一点，是整个项目落地速度之快。在 2025 年 9 月，NASA 才选定加泰利斯特公司，拨款 3000 万美元（IT之家注：现汇率约合 2.04 亿元人民币）建造能抬升雨燕天文台的航天器，距今不过九个月。如今，完工的链路号航天器搭载三条机械臂、三台主霍尔推进器以及全套配套仪器，已封装在飞马座 XL 火箭内，固定在 L-1011“观星者”载机机身下方，即将启程前往南太平洋夸贾林环礁发射场。“过去九个月里，我们从零图纸起步，造出了如今已整合至火箭、搭载在飞机上、整装待发前往夸贾林发射场的航天器。”加泰利斯特太空公司链路号项目首席研究员基兰 · 威尔逊在采访中说道，“这样的研发周期，在同类项目中史无前例。”而这份堪称“神速”的研发进度，恰恰是 NASA 拯救雨燕天文台的关键。雨燕天文台（全名为尼尔 · 盖雷尔斯雨燕天文台，为纪念项目首任首席研究员命名）于 2004 年由 NASA 发射，整项任务耗资 2.5 亿美元（现汇率约合 16.97 亿元人民币），用于全天搜寻伽马射线暴以及宇宙中其他高能天体物理现象。它最初运行在距地球约 600 公里的轨道上，如同一位静默哨兵，能以前所未有的速度快速调转观测镜头锁定新目标。“雨燕天文台的设计初衷就是研究伽马射线暴：这类转瞬即逝的高能闪光，短短数秒释放的能量，就远超太阳一生释放的总能量。”雨燕项目首席研究员布拉德 · 岑科周三向记者介绍，“在这一领域它成果斐然，现已探测到超过 2000 个伽马射线暴源，最远可追溯至可观测宇宙的边缘。”岑科表示，正是依靠雨燕天文台的观测数据，科学家确凿证实：我们身边所有已知的重元素，包括你此刻佩戴首饰中闪闪发光的黄金、铂金，全都诞生于这类宇宙剧烈爆炸事件。雨燕原本仅规划了两年在轨服役期，如今早已迈入第二个十年，设备状态整体良好 —— 唯独面临不断下坠的致命问题。要知道，雨燕天文台没有任何推进器、整套推进系统一概缺失。多年来，太阳活动加剧带来的空间天气效应让地球大气层膨胀，对雨燕产生的大气阻力远超预期，不断拉扯它偏离初始轨道。去年，雨燕任务团队发现这台空间望远镜下坠速度比测算的更快。如果没有救援任务介入，它将在今年夏末坠毁地球。“普通航天器寿终坠落本无可厚非。”多马加尔-戈德曼说，“但雨燕绝非普通航天器。它拥有独一无二的天体观测能力…… 这座‘敏捷天文台’能快速扫过整片夜空，捕捉宇宙中转瞬即逝的剧烈爆发现象。”“所以我们这次下定决心，一定要救下它，它的价值无可替代。”他补充道。想要靠加泰利斯特的链路号航天器完成救援，每一步都不能出错。这艘重 425 千克的航天器将于 6 月 27 日进入初始测试轨道，开展一系列设备自检，确认三台主发动机、16 台姿态控制推进器、太阳能帆板、机械臂等核心系统全部运转正常。“我们会进行数周的在轨调试，完成后启动变轨机动，逐步靠近雨燕天文台。”威尔逊介绍。链路号抵达雨燕轨道后，将开展一系列近距离轨道操作，完成对接，随后耗时数月逐步将这座天文台抬回原始运行轨道。岑科称，若计划顺利推进，今年秋季雨燕就能恢复科学观测工作。（自今年 2 月起，该望远镜已切换至低功耗模式，尽可能延缓轨道衰减。）一旦链路号救援任务成功，雨燕天文台有望再获得至少五年在轨寿命。而链路号自身会与雨燕分离，受控再入大气层，主动坠落地球，完成自身使命。“整个任务充满挑战与风险。”威尔逊坦言，“不少投入更多资金、研发周期长得多的航天器，都曾因一些微不足道的小故障宣告失败。”很多简单环节都可能出岔子。威尔逊举例，链路号的太阳能帆板有可能发生故障；此外，雨燕在轨运行二十余年，外层防护隔热毯可能脆如玻璃，一旦链路号机械臂夹持，极易碎裂。除此之外还有太阳活动的隐患。当初正是太阳活动加剧，才让雨燕陷入下坠危机，而这类活动至今仍在持续。事实上，倘若在链路号抵达之前爆发大规模太阳风暴，雨燕可能直接迎来报废结局。按现有测算，雨燕将在 10 月跌至 300 公里高度，一旦低于该高度，链路号将无力抵达实施救援。突如其来的太阳风暴会加速坠落进程，但 NASA 方面仍持乐观态度。“目前我们判断，未来数月雨燕轨道高度仍足够高，加泰利斯特团队有充足机会完成交会、抬升作业。”岑科表示。加泰利斯特公司十分看好未来航天器在轨维护、延寿服务的市场需求。本周，该公司完成 1200 万美元（现汇率约合 8146.8 万元人民币）融资，用于研发性能更强的“纽带号”航天器，计划将卫星维护业务拓展至多轨道、多任务场景。“过去十余年间，我们已经十分擅长把航天器送入太空。”加泰利斯特战略合作副总裁罗伯特 · 拉蒙塔涅说，“加泰利斯特的目标，就是终结这种‘发射即丢弃’的旧模式，开启全新太空运维时代。”纽带号首次试飞任务预计 2027 年发射，目标是美国太空军一颗名为“雄鸡号”的地球同步轨道卫星，该卫星运行在距地面 35786 公里的高空，轨道远高于雨燕天文台。纽带一号任务将于明年搭乘阿丽亚娜 6 号火箭升空。