一项大胆的卫星救援任务以创纪录的速度完成,但它能成功吗?
摘要
NASA 与 Katalyst Space Technologies 正尝试一项前所未有的快速卫星救援任务,以提升老化的 Swift 天文台的轨道,防止其因大气阻力而丢失。该任务在不到一年的时间内构思并开发完成,合同金额为 3000 万美元。
<p>弗吉尼亚州沃洛普斯岛——就在10个月前,NASA询问了三家公司,他们是否能做到前无古人的事情:能否建造并发射一颗卫星,以拯救一项价值5亿美元的、面临坠回地球风险的天文任务?更重要的是,能否在预算紧张的情况下,在不到一年的时间内完成?</p>
<p>Katalyst Space Technologies(一家成立于2020年的初创公司)提出了最具说服力的解决方案。"T<span class="s1">hey给出的回应在技术和程序上都可行,于是我们说,'好,就这么干,'" 说道 </span><span class="s1">肖恩·多马戈尔-戈德曼,NASA天体物理学部门主任。</span></p>
<p>那是去年8月的事。9月,NASA授予Katalyst一份3000万美元的合同,用于建造、测试并发射一颗小型卫星,以追逐Swift并利用三条机械臂抓住它。随后,Katalyst的Link服务航天器将把Swift的轨道提升回安全运行高度,使其能够恢复科学观测。说起来容易做起来难。</p><p><a href="https://arstechnica.com/space/2026/06/a-bold-satellite-rescue-mission-came-together-in-record-time-but-will-it-work/">阅读全文</a></p>
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# 一项大胆的卫星救援任务在创纪录的时间内完成,但它能成功吗?
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“我认为这已经算是成功了,仅凭我们甚至愿意尝试这一点。”
Katalyst Space Technologies开发的Link航天器于2026年4月15日进入马里兰州NASA戈达德太空飞行中心的振动测试舱。图片来源:NASA/Scott Wiessinger
弗吉尼亚州瓦洛普斯岛——就在10个月前,NASA向三家公司提出能否完成一项史无前例的任务:建造并发射一颗卫星,拯救一项价值5亿美元、面临坠回地球风险的天文学任务。更关键的是,能否在一年内以有限的预算完成?
2020年成立的初创公司Katalyst Space Technologies给出了最令人信服的方案。“他们给出的回应在技术和项目层面都可行,然后我们就想:‘好,就这么干。’”NASA天体物理学部门主任Shawn Domagal-Goldman说道。
那是在去年8月。9月,NASA授予Katalyst一份价值3000万美元的合同,用于建造、测试并发射一颗小型卫星,以追捕“斯威夫特”天文台并用三只机械臂抓住它。随后,Katalyst的Link服务航天器将把“斯威夫特”提升到安全运行轨道,使其恢复科学观测。说起来容易做起来难。
## 冲过终点线
“斯威夫特”天文台运行在低地球轨道,大气最外层仍对卫星产生一定的气动影响。该航天器于2004年11月发射,任务旨在探测伽马射线暴(https://arstechnica.com/science/2023/03/brightest-ever-gamma-ray-burst-the-boat-continues-to-puzzle-astronomers/),这是已知宇宙中最强烈的爆炸现象。尽管年代久远,天体物理学家们仍依赖“斯威夫特”的多波段仪器来识别和定位伽马射线暴,以供其他天文台进行后续观测。
但有一个问题:“斯威夫特”缺乏任何推进器来维持轨道,因此气动阻力逐渐使其高度下降。该天文台发射时轨道高度约为地球上方363英里(585公里)。截至周四,“斯威夫特”已降至225英里(363公里)。由于航天器进入更稠密的大气层,高度衰减速度将加快,直到最终在再入大气层时烧毁。
由于近年太阳活动异常活跃,“斯威夫特”的高度下降速度超出预期。活跃的太阳会膨胀地球大气层,导致低地球轨道上的卫星承受更大阻力。卫星和太空碎片通常都会再入大气层,“斯威夫特”的大部分结构在落到地面前很可能烧毁。
“但这并非普通航天器,”Domagal-Goldman表示,“这是一台拥有独特天体物理学能力的天文台,正如其名所暗示:它能像雨燕一样迅速掠过夜空,寻找那些在夜空中‘爆炸’的目标……因此我们决定,这次要拯救它,因为它太特别了。但我们面临另一个挑战:时间不多了。”
NASA工程师估计,“斯威夫特”将在今年秋季——可能在10月左右——下降到186英里(300公里)以下。届时由于阻力增大,高度过低,Katalyst将无法安全接近。NASA给了Katalyst不到一年的时间来设计和建造卫星。这次“斯威夫特”救援任务必须在6月底前发射。
“说实话,没人认为这能实现。没人觉得我们能走到今天这一步,”Domagal-Goldman说,“而且我必须坦诚,前方仍有风险,但我既深感感激又尽可能乐观,因为有这么多人为之努力,我们一定能克服这些挑战。”

三台以氙气为燃料的霍尔效应推进器在Katalyst的Link航天器上于马里兰州戈达德太空飞行中心的热真空舱内进行试射。
图片来源:Katalyst Space Technologies
三台以氙气为燃料的霍尔效应推进器在Katalyst的Link航天器上于马里兰州戈达德太空飞行中心的热真空舱内进行试射。图片来源:Katalyst Space Technologies
Katalyst的Link服务航天器现已完工并准备发射。几个月前Ars参观了该公司位于科罗拉多州的工厂(https://arstechnica.com/space/2026/03/a-unique-nasa-satellite-is-falling-out-of-orbit-this-team-is-trying-to-rescue-it/)时,这还远非板上钉钉。当时工程师们正争分夺秒地将Link卫星的各个部件拼凑起来:结构组件、燃料箱、太阳能电池板、推进器以及旨在抓住200多英里高空中的“斯威夫特”的机械臂。
一切恰好及时完成。今年春天,Katalyst将Link卫星从科罗拉多工厂运至马里兰州的NASA戈达德太空飞行中心,进行热真空和振动测试,以模拟其在太空和发射过程中面临的环境。随后,卫星被运往弗吉尼亚州的NASA瓦洛普斯飞行设施,与搭乘的火箭——诺斯罗普·格鲁曼公司的Pegasus XL——进行集成。
Pegasus XL是一种空中发射火箭。它从一架改装过的商用客机在约39,000英尺高度释放,然后点燃三级固体燃料火箭发动机,爬升并加速进入轨道。自1990年以来的45次任务之后,这是计划中最后一次飞行的Pegasus火箭。
Katalyst选择Pegasus XL很大程度上是因为其机动性。“斯威夫特”运行在一条不寻常的轨道上,每次绕地球飞行时会在北纬20度至南纬20度之间摆动。这使得从佛罗里达州卡纳维拉尔角的发射台很难抵达“斯威夫特”,除非使用专用且更昂贵的大型火箭。Link航天器发射重量不到半吨,恰好能安装在Pegasus火箭的整流罩内。
诺斯罗普·格鲁曼公司的L-1011载机将把长58英尺(18米)的Pegasus火箭连同Link服务卫星运到偏远的赤道太平洋上空,靠近马绍尔群岛的夸贾林环礁。从弗吉尼亚州Pegasus总装基地到夸贾林的多日旅程已于周四开始,L-1011已离开瓦洛普斯。发射定于6月27日。
## 完成不可能之事
通常,像Link这样复杂的卫星需要数年时间才能完成设计、制造、测试和发射。那么NASA、Katalyst和诺斯罗普·格鲁曼如何能在不到一年内完成呢?
他们摒弃了常规做法。NASA通常发布新任务方案征集的官僚流程可能耗时数月甚至数年。
“我们没有发出征集函,因为我们没有时间,”Domagal-Goldman告诉Ars,“正常情况下我们会这么做,但这类征集需要应答者回复时间,也需要我们评估时间。相反,我们查看了已有合同进行技术开发的公司,向三个受合同约束的团队询问他们能做什么。”
Katalyst已经在开展其Link服务平台的商业演示任务。在NASA选中其执行“斯威夫特”救援任务后,Katalyst迅速将私人投资转向满足该机构的需求。
为此,公司领导层知道必须接受额外风险。Katalyst迅速向供应商订购了组装Link航天器所需的所有部件。有时,他们发现供应商无法按时交货,便决定自行制造部件。工程师们还精简了Link航天器的测试计划,以满足NASA的期限。
“我们处于一种不寻常的境地:时间表决定了我们愿意承担多少风险,而不是反过来,”Katalyst的Link任务首席研究员Kieran Wilson说,“‘斯威夫特’的高度下降时间紧迫,所以我们必须在测试和问题解决之间找到平衡,使任务成功的几率最大化。”
Link只是Katalyst开发的第二个太空任务,此前公司于2024年发射了一项技术演示任务(由Katalyst去年收购的Atomos Space开发)。
“项目启动时,我想每个人都认识到最大的风险是来不及发射,也就是‘斯威夫特’下降速度比我们赶上的速度快。过去几个月里,我们已经通过建造、测试并准备运行航天器消除了这一风险,”Wilson说,“我认为这已经消除了大部分主要担忧。现在项目中仍存在大量剩余风险。我们仍需将航天器送入轨道并成功运行,而正如我们之前所见,这是非常具有挑战性的事情。”

Link航天器与诺斯罗普·格鲁曼公司的Pegasus XL火箭集成。
图片来源:NASA/Ron Beard
Link航天器与诺斯罗普·格鲁曼公司的Pegasus XL火箭集成。图片来源:NASA/Ron Beard
另一个有利因素是诺斯罗普·格鲁曼公司已经储存了Pegasus XL火箭的全部部件。最后两枚Pegasus火箭最初由已故微软联合创始人保罗·艾伦创立的Stratolaunch订购。艾伦于2018年去世后,Stratolaunch放弃了这些火箭,诺斯罗普可自由出售给其他客户。2021年它将一枚卖给太空部队,另一枚于去年卖给了Katalyst。
无论Link发射后结果如何,NASA及其合作伙伴认为他们已经为快速响应的太空任务编写了新模板。
“有些人会称之为首例:一台机器人航天器能够捕获一颗未经准备的卫星,”Katalyst战略合作副总裁Robert Lamontagne说,“这首先是一项商业任务。它在执行一个实际的操作目标,不仅仅是演示,我们是以服务形式完成的……这实际上是商业与政府合作的蓝图。”
“从项目管理的角度看,我认为这已经算是成功了,仅凭我们甚至愿意尝试这一点。”Domagal-Goldman说。
Stephen Clark的照片(https://arstechnica.com/author/stephenclark/)
Stephen Clark是Ars Technica的太空记者,报道私营太空公司和世界各航天机构。他撰写关于技术、科学、政策与商业在地球内外的交集。
102条评论(https://arstechnica.com/space/2026/06/a-bold-satellite-rescue-mission-came-together-in-record-time-but-will-it-work/#comments)
1. 最受欢迎文章列表中第一篇文章的配图:NASA要求诺斯罗普·格鲁曼停止月球HALO模块的工作(https://arstechnica.com/space/2026/06/nasas-1-1-billion-gateway-habitation-module-is-unlikely-to-be-used-for-something-else/)
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