Katalyst的Link飞船开始追逐NASA的Swift天文台，开启首次商业卫星救援
精选图片： [Katalyst Link飞船在轨道上接近NASA的Swift天文台的艺术渲染图；图片来源：Katalyst Space Technologies]
一艘在不到九个月内建造的鞋盒大小飞船，目前正争分夺秒地救援NASA的Swift伽马射线暴天文台，以免其轨道衰减至无法到达。Katalyst Space Technologies的Link飞船于7月3日搭乘诺斯罗普·格鲁曼公司的飞马座XL火箭从夸贾林环礁发射升空，并已开始进行检测程序，准备执行首次商业捕获未经准备且仍在运行的政府卫星的任务。
NASA的Swift天文台是一颗价值约5亿美元的资产，于2004年11月发射，原设计寿命为两年。它远超预期，每年在多个波段探测到约100次伽马射线暴。但Swift没有搭载推进系统，由于太阳活动第25周期加剧的大气阻力，其轨道已从585公里衰减至约363公里。
关键阈值是300公里。预计Swift将在2026年10月左右越过这一阈值，届时安全捕获将变得不可能。
从零建造的飞船
NASA于2025年9月授予总部位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的初创公司Katalyst一份约3000万美元的合同，要求在不到一年的时间内设计并建造一艘救援飞船。成果就是Link，一颗重500公斤、大约相当于一个大号迷你冰箱大小的卫星，配备了三只机械臂、LiDAR传感器和用于自主导航与检测的摄像头。
“该装置有多个超导磁体，分布在不同的轴向上，”Katalyst首席执行官Ghonhee Lee在早些时候描述公司技术的声明中表示。”一个快速、高风险、高回报的任务，”NASA戈达德任务总监John Van Eepoel补充道。
挑战因Swift没有对接接口而更加复杂——它从未被设计用于维护。Katalyst的工程师将发射前的运输法兰——2004年用于地面操作的小型金属边缘——确定为唯一可行的捕获点。但不存在发射前Swift背面的图像，这意味着只有在Link进行飞越检测时才能消除不确定性。
“我们依赖Swift维持自身指向控制的能力，”Katalyst Space Technologies的Link首席研究员Kieran Wilson表示。”一旦我们接近到几十米范围内，Swift将与我们协同进行机动，以便我们检查捕获位置，确保它们没有脱落的多层绝缘材料。”
追逐过程
接下来的几周内，Katalyst将对Link的推进、传感器和导航系统进行检测程序。三个霍尔效应氙离子推进器将为交会对接和最终的轨道抬升提供渐进且高效的推进力。
捕获过程要求Link接近Swift，在几十米范围内进行飞越检测，使用LiDAR构建天文台的3D模型，选择最佳捕获法兰，然后使用三只机械臂锁定。随后，在几个月的时间里，离子推进器将把组合体推回到约600公里的轨道，有可能将Swift的寿命延长至2030年代。
“这是一项历史性的任务，”Katalyst战略合作伙伴关系副总裁Robert Lamontagne表示。”一艘能够捕获未经准备卫星的机器人飞船。这首先是一项商业任务。我们将其作为一项服务来提供。”
在轨服务的转折点
如果成功，这项任务将验证任何没有搭载推进系统的低地球轨道卫星都可以被救援，而不仅仅是那些带有维护接口的卫星。Katalyst的方法代表了卫星行业从传统的一次性模式向该公司所称的”升级经济”的转变。
“我们认为航天器操作员不再应该受限于发射前做出的愚蠢决定，”Lamontagne表示。”你应该能够为卫星加油、重新定位、重新利用、修理，甚至升级，即使它们从未为此做好准备。”
以往的在轨服务任务，例如诺斯罗普·格鲁曼公司的MEV-1（2020年），是与具有标准接口的协作式地球静止轨道卫星对接的。Katalyst的Link瞄准的是一颗在低地球轨道上运行中的无人科学卫星，时间窗口仅有数周，这是一个根本不同的挑战。
婷 翻译