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美国国家航空航天局(NASA)的雨燕望远镜已恢复对宇宙的观测,但其轨道仍在缩小,留在当前高度的时间所剩无几。
图片来源:美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心克里斯史密斯(美国凯普斯咨询有限公司)
美国国家航空航天局(NASA)的尼尔格雷尔斯雨燕天文台(NeilGehrelsSwiftObservatory)重新开始了对宇宙的研究,即便这一已使用多年的航天器的轨道高度仍在持续下降,而且原计划提升其轨道高度的任务也已被缩减。

在采取了数月旨在减少大气阻力、使天文台更长时间保持在轨运行的节能措施后,斯威夫特卫星(Swift)的三个科学仪器中有两个已恢复运行。
原计划将斯威夫特卫星提升至更高轨道的商业任务,将不再尝试这一操作。
相反,该任务将专注于测试未来航天器交会和服务的相关技术。

Swift望远镜恢复工作
8月26日,雨燕团队重新启动了该航天器的紫外光学望远镜和X射线望远镜。
这两台望远镜在2月均被关闭,这是在为计划中的轨道提升进行准备期间,为减少阻力并尽可能延长轨道运行寿命而采取的措施之一。

Swift的第三个主要仪器——突发警报望远镜自4月以来一直处于停用状态。
关闭该仪器降低了航天器的电力需求,使工程师能够调整Swift的太阳能电池板方向,从而进一步减少大气阻力。
美国国家航空航天局表示,团队目前正努力在未来几周内让该仪器恢复数据收集。

美国国家航空航天局(NASA)尼尔格雷尔斯雨燕天文台(NeilGehrelsSwiftObservatory)上的X射线望远镜拍摄到了第谷超新星遗迹的这张图像。
该遗迹位于北天星座仙后座,距离地球约13000光年。
每个白点代表一个X射线光子。
图像上的黑色条纹是成像系统产生的伪影。
图片来源:美国国家航空航天局雨燕天文台
21年多来,雨燕(Swift)探测器一直是美国国家航空航天局(NASA)探索宇宙最具多功能性的观测设备之一。
它的仪器能够观测不同形式的光,并能迅速转向天空中突然出现的天体现象。
当雨燕探测器监测到短暂的宇宙爆发时,它可以向地球上及太空中的天文台发出预警,使天文学家能够迅速从多个波段对该天体现象进行研究。

这种快速响应能力使雨燕(Swift)望远镜在研究那些短暂且不可预测的现象时格外有价值,因为在响应速度较慢的望远镜有时间做出反应之前,这些现象可能就已经消失了。

Swift正在失去势头
天文台最大的问题不是其科学能力,而是它的轨道。

尽管近地轨道看起来可能是一片空旷的空间,但地球大气层的痕迹仍然延伸到了那些高度。
在这种极其稀薄的气体中运行的航天器会受到大气阻力的影响,这会逐渐消耗其轨道能量,并导致它们下降。
许多卫星可以通过点燃机载推进器进行补偿。
斯威夫特(Swift)则不能。
它没有能够提升轨道的推进系统,因此该航天器无法自行逆转长期的轨道高度损失。
近期太阳活动增强,使情况变得更加严峻。
增强的太阳活动会加热并膨胀地球高层大气,导致卫星运行高度的大气密度增大,从而增加大气阻力,致使雨燕卫星的轨道衰减速度超出美国国家航空航天局的预期。
一个提升Swift进入更高轨道的计划
2025年9月,美国国家航空航天局(NASA)与卡塔利斯特航天公司(KatalystSpace)签订合同,尝试一项非同寻常的任务:向雨燕(Swift)天文观测卫星发射另一艘航天器,对其进行捕获,并将其提升至更安全的轨道。
Katalyst被赋予一年时间,完成名为LINK的航天器的设计、建造、测试和发射任务。
该计划旨在让LINK在轨道上与Swift会合,物理抓取该观测卫星,并将其提升至更高轨道。
LINK于7月搭乘诺斯罗普格鲁曼公司的飞马座火箭发射升空。
然而,在那个月晚些时候,该航天器在控制其在太空中的姿态方面出现了问题。
美国国家航空航天局(NASA)和卡塔利斯公司于8月19日宣布,链接号(LINK)将不再尝试捕获并助推斯威夫特号。
任务并未完全结束。
卡塔利斯(Katalyst)仍计划与斯威夫特(Swift)进行会合,并在天文台附近开展近距离操作。
这些操作将用于测试相关技术,这些技术最终可能有助于航天器接近、检查、维修、加注燃料或以其他方式为已在轨道上运行的卫星提供服务。
Swift正在与大气阻力赛跑
在放弃轨道提升之前,美国国家航空航天局的预测表明,转向低阻力运行模式后,雨燕号(Swift)航天器能够维持在海拔185英里(300公里)以上的时长被延长至[当前年份]10月。
那个高度是一个重要的阈值。
一旦雨燕号(Swift)降至185英里(300公里)以下,操作该望远镜就会变得越来越困难,同时大气阻力会增强,导致航天器下降得更快。
既然科学观测已经恢复,雨燕卫星将不再以其最激进的减阻配置运行。
美国国家航空航天局预计,该天文台将在未来一到两个月内的某个时间达到185英里(300公里)的临界高度。
目前,Swift再次将目光投向宇宙,利用其剩余的时间和高度,继续一项已经持续了二十多年的科学任务。
相关知识
雨燕望远镜一般指雨燕γ射线暴探测卫星搭载的探测设备。
它由多种望远镜组成,包括X射线望远镜等。
雨燕望远镜能够快速探测γ射线暴并定位,然后迅速调整指向开展后续多波段观测,在研究宇宙高能现象、星系演化等前沿科学领域发挥重要作用。
BY: Jeanette Kazmierczak, NASA
FY: AI
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