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发布时间:2016年04月11日

日本“瞳”卫星为何失联?

 日本天体观测卫星“瞳”于2月17日搭载H-2A火箭发射,在580公里的轨道上运行了近40天,3月26日突然发生通信中断。对卫星为何突然失联众说纷纭,有说“瞳”被碰撞解体了,有说“瞳”自身发生了问题。中科院空间环境研究预报中心的科研人员对“瞳”失联持续关注,并进行了跟踪分析。

日本“瞳”通信中断的同时,轨道也发生了异常变化,我们根据轨道数据分析,近地点降低了2.37km,远地点降低了1.56km。轨道变化的幅度较大,1996年的法国CERISE卫星被Ariane火箭残骸碰撞后发生的轨道变化也不足1km。


“瞳”卫星的轨道高度变化


日本“瞳”3月26日通信中断后,27日美国联合太空作战中心就发布消息说,在卫星附近发现了5个可疑碎片,4月2日首批公布了与“瞳”相关的10个碎片,我们利用这10个碎片的轨道数据进行回推反演,估计碎片从母体的分离时间约为3月26日 1:42:31(UTC),分离的速度增量不大。


碎片从“瞳”分离时段频次分布图


那么究竟是什么原因导致日本“瞳”发生通信中断呢?根据报道,卫星通信中断后地面还会偶尔接收到信号,这说明可能由于卫星的姿态失控导致通信中断。

引起卫星姿态异常的原因有很多,除了自身因素外,还有可能是空间碎片碰撞导致,根据报道,分析分离碎片中有一块来自太阳帆板,如果是空间碎片碰撞导致,那么空间碎片撞击的太阳帆板的可能性较大,而且撞击太阳帆板极易导致卫星姿态失控。我们分析了日本“瞳”与编目碎片在3月26日 1时42分左右的近距离接近,最近距离为36公里,但是可能接近的碎片轨道都未发生异常,因此排除了与已编目碎片碰撞的可能性,推断可能与未编目的碎片发生碰撞。


日本“瞳”卫星


“瞳”是日本宇宙航空研究开发机构得到美国国家航空航天局(NASA)的协助研制,卫星为筒型,全长14米,重2.7吨,日本所出研发费用约为310亿日元(约合人民币17.8亿元),是全球最尖端的“宇宙天文台”。

“瞳”安装有4台X射线望远镜,是日本最大的科学卫星。它可捕捉能量较高的天体释放出的X射线,对难以通过光线直接观测的天体进行高灵敏度的调查,有望观测到黑洞及星系团,揭开黑洞等宇宙的未解之谜,因而全世界天文学家都对其寄予厚望。“瞳”此次出现故障可能会对今后的天文观测造成影响,令人担忧。

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