日本2.7億美元太空望遠鏡突然解體：原因成謎

2016-4-3 15:12:21 騰訊太空

責編：望山

自3月28日起，已於地面失去聯繫的日本X射線太空望遠鏡「瞳」的情況已非常不妙。而根據昨日最近觀測到的軌道數據，「瞳」已解體成至少十塊太空碎片，其中幾塊較大。這些碎片在軌道上快速旋轉，「瞳」的損壞程度比原想預想的還要糟糕。

根據聯合太空運行中心( Joint Space Operations Center )的跟蹤觀測，「瞳」在北京時間3月26日上午9時42分左右遭遇了解體事件，最初觀測到五塊碎片。到本周晚些時候確認已有十塊碎片處於「瞳」的運行軌道上。這些碎片近地點的範圍約為532至571千米，遠地點範圍為557至584千米，軌道傾角也出現了輕微變化。

發射前在種子島廠房的「瞳」。

比起碎片數量，這些碎片的尺寸更讓人擔心。事件發生後，聯合太空運行中心分析觀測數據認為：碎片「A」為「瞳」主體，以一分鐘六圈的自轉速度在軌道上翻滾。

此前地面雷達的觀測數據誤將另一個較大的碎片「L」認為是「瞳」的主體，這個分析結果更讓人擔憂，因為這說明「瞳」遭遇的並不是一些小碎片從望遠鏡主體上脫落，而是直接解體成幾大塊，這些大碎片甚至讓地面雷達很難分別出究竟誰是望遠鏡主體。

確認「瞳」已解體為十餘塊太空碎片後，地面的觀測開始擴大到目視。一位名叫保羅·梅利（Paul Maley）的觀測者在本周五晚間甚至直接觀測到較大的碎片「A」和「L」。保羅稱碎片L的亮度變化周期為10秒，並且這個周期自本周早些時候開始一直未有變化；但是碎片A的亮度變化已經縮短至1.3秒，這表面碎片A在軌道上自轉非常快。

觀測者也發現碎片A和L有著相似的亮度，這說明這兩塊殘骸有著相似的大小，證實「瞳」此前發生了災難性的解體事件。雖然需要進行多次地面觀測才能確認這些碎片的自轉周期，但是這些新數據是無助於「瞳」重新修復的，不過持續觀測可以揭示這些碎片的軌道衰減情況，進而計算出這些殘骸的質量。

「瞳」在太空完全展開後的效果圖。

一旦「瞳」的自轉超過10圈/分，這會導致「瞳」上的一些組件失效並從望遠鏡主體上分離。目前其中一塊較大的碎片被認為是「瞳」上的可擴展光學平台（Extendable Optical Bench）,它原本是在「瞳」升空一天後在軌道上部署的，是一種較輕的桁架結構，有6.3米長，是「瞳」的硬X射線探測器部分。其他一些稍小的碎片或許是「瞳」的太陽帆板。

「瞳」在周一下午還能向地面發送信標信號，但是自那以後就沒有收到它的任何訊息。目前仍然不確定「瞳」的解體原因，而且在解體前幾天，該望遠鏡沒有出現任何異常情況。「瞳」發生異常時正處於美國佛羅里達埃格林空軍基地雷達的測控範圍，時段為北京時間3月26日9時39分至9時50分之間。

「瞳」於今年2月17日自日本種子島宇宙中心升空，原本計劃在太空直接觀測無法到達地球表面的X射線，研究星系團、黑洞、超新星等演化過程，通過高解析度、高容量光譜學（超過0.3~600千伏能程的中等空間解析度）研究高能宇宙的物理學，有望為宇宙的大尺度結構及演化，強引力場中物質的運動，星系團里暗物質分布等研究提供突破性成果。這次解體事件也給科學界造成了非常大的損失。

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