Swift救援卫星姿态控制故障 任务一度在轨“失控旋转”

这颗由初创公司 Katalyst Space Technologies 研制的 Link 卫星在过去周末暴露出问题，NASA 表示，卫星姿态控制系统异常，使得航天器开始在轨旋转，地面与卫星之间的通信联络也因此变得断断续续。 依据初步调查结果，目前 Link 卫星配置的三台反作用飞轮中，有两台已经无法正常工作，其冷气姿态控制推进系统也出现部分功能损失。

反作用飞轮是轨道航天器常见的姿态控制部件，通过释放或吸收动量来精确控制卫星指向，被广泛应用于各类空间望远镜与通信卫星。 在 Link 这次任务中，冷气推进系统则负责更为精细的姿态调整，尤其是在卫星逐步接近目标——NASA 的斯威夫特空间望远镜——并实施在轨交会和捕获的关键阶段。

Link 卫星于 7 月 3 日搭乘诺斯洛普·格鲁曼公司 Pegasus XL 空射火箭进入轨道，是首个专门为 NASA 科学卫星提供“在轨拖车与救援”服务的商业航天器。 发射后的最初几周，任务进展一度顺利：卫星成功展开太阳能电池阵列，地面测控中心与航天器之间保持稳定联络，其以氙气为工质的电推进系统也完成了首轮在轨点火测试。

电推进系统在这次任务中扮演“主角”，其原本设计用途是为 Link 卫星实施轨道抬升，使其能奔赴距离地球约 200 英里高空的斯威夫特望远镜。 按照任务设想，当 Link 利用三条机械臂成功抓住斯威夫特后，将再次启动电推进系统，为这颗濒临脱轨的空间望远镜整体提升轨道高度，从而避免其在未来数月内重返大气层、焚毁殆尽。

目前，任务团队被迫让电推进系统承担额外职责：在反作用飞轮失效的前提下，尝试用电推进实施姿态稳定，这并非该系统的原始设计功能。 NASA 评估认为，在没有救援的情况下，服役近 22 年的尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台将于未来几个月内再入大气层并烧毁，而它自身并不具备任何轨道机动能力。 斯威夫特是目前少数专门用于探测伽马射线暴——已知宇宙中最强烈爆炸现象——的空间观测任务之一，因此 NASA 希望尽可能延长其科学寿命，并为此向 Katalyst 支付约 3000 万美元的服务费用。

在遴选 Katalyst 担任这项救援任务时，NASA 不仅着眼于挽救一颗关键科学卫星，同时将 Link 视作在轨服务和商业卫星维修产业的一次技术演示和能力验证。 由于斯威夫特的轨道正在快速衰减，NASA 向承包商提出从立项到发射仅用九个月完成这一复杂任务的紧迫时间表。 Katalyst 最终按时交付了卫星，并在今年 6 月初完成与 Pegasus 火箭的集成，但随后发射计划因天气不佳及火箭技术故障推迟，直至 7 月 3 日才得以实施。

NASA 高层此前曾表示，无论救援结果如何，这一项目在“程序管理层面”已经取得成功，因为它证明了商业团队可以在极短周期内设计、建造并发射高复杂度的在轨服务航天器。 NASA 天体物理部负责人 Shawn Domagal-Goldman 曾指出，仅仅“敢于尝试”这类任务，已足以为未来类似项目积累宝贵经验。

根据 NASA 最新通报，尽管姿态控制出现问题，Link 卫星当前仍能产生充足电力，并保持与地面团队的通信，这为工程师争取了诊断和处置故障的宝贵时间。 Katalyst 的项目负责人 Kieran Wilson 在发射前接受采访时曾谈到类似风险情景，指出过去公司的航天器在电源及通信系统方面遭遇过问题，而工程团队通常最为关注这类“基础生存能力”。 在他看来，只要航天器在供电和通信层面保持基本可用状态，任务团队就仍然拥有充足自由度来调整方案，应对在交会与复杂动力学操作阶段可能暴露出的各类技术挑战。

NASA 表示，接下来 Katalyst 将优先恢复 Link 的稳定姿态，并进一步排查整星状态。 在重新建立可控姿态后，任务团队计划更新航天器的制导、导航与控制（GNC）软件，以适应反作用飞轮部分失效后的新构型。 在与 NASA 紧密合作下，工程人员会基于最新状态评估调整后的交会和捕获方案，前提是在确保飞行安全和卫星健康的情况下继续推进对斯威夫特的救援。