据美国空间飞行现在时网站2016年4月18日报道,据分析遥测数据的工程师称,3月26日,日本“瞳”X射线天文学卫星遭遇了一系列姿态控制问题,致使该卫星在失去控制的情况下自旋,其可调大小的太阳能电池板和可扩展的望远镜从卫星脱离。
“瞳”卫星又被称为Astro-H,最早在3月26日显示出故障,最后一次任务控制在3月28日进行。该卫星在2月17日发射,原计划执行3年的任务。最初,卫星的惯性基准装置探测到“瞳”卫星正在围绕其Z轴以21.7度/小时的速度旋转。JAXA任务管理人员表示,当时卫星实际上是稳定的。卫星的姿态控制系统指挥“瞳”卫星的反动轮抵消自旋。该举措导致卫星以相反方向旋转,按出故障的惯性基准装置所显示的情况进行修正。反动轮系统逐渐积累动量,星载磁转矩仪无法卸载这些动量,直到接近反动轮的设计极限。几小时后,“瞳”卫星的计算机识别到这种危险情况,并使卫星进行安全控制。该卫星尝试通过联氨燃料的火箭推进器来保持稳定,使其太阳能电池板指向太阳。
但问题并未结束,卫星的太阳能传感器没能发现太阳。在修正逐渐增加的自旋速率时,由于推进器系统的不良设置,小型火箭发动机意外点火,导致“瞳”卫星更快地旋转。2月28日,在卫星部署可扩展光学试验台之后,针对卫星的新质量属性,地面控制人员升级了“瞳”卫星的推进器控制参数。该光学试验台是一个6米的结构,拥有成像器,用以探测正被吸入黑洞的高温物质发射的高能X射线。上传到“瞳”卫星的新控制参数并不合适,没有充分考虑已部署的望远镜结构。
目前,恢复“瞳”卫星科学任务的几率已经非常低。JAXA表示,在“瞳”卫星解体产生的11个物体中,最大物体的直径为10米,工程师确定该物体是卫星的主体结构。该主体结构正以5.2秒的周期自旋,速度过快,使卫星无法用其太阳能电池板充电。
JAXA空间与宇宙科学研究所发言人Azusa Yabe表示,导致高速自旋的一个可能原因是姿态控制系统的异常。如果卫星快速自旋,太阳能电池板、可扩展的用光学试验台等部件可能会从卫星脱离,因为其结构非常薄弱。卫星观测人员估计,从卫星脱离的较小物体最快会在5月重返地球大气层。卫星主体可能至少会在轨保持到2025年左右,届时太阳活动回升并在地球上层大气中产生更多大气阻力,加速卫星在不受控制的条件下重返大气层。(冯云皓 编译)