白玉京：美国不负责任的太空冒险，正在把风险强加给全世界

【文/观察者网专栏作者 白玉京】

追逐宇宙中最猛烈的爆发近22年后，“雨燕”迎来了自己的最后一道火光。

当地时间11月4日，这台重约1500千克的美国太空望远镜在印尼北苏门答腊上空再入大气层，部分残骸可能穿过烈焰，砸向地面。

它没有发动机“自救”，把自己抬升到更高的轨道；而NASA花费约3000万美元，又搞了一次失败的太空救援。一台仍有极大科研价值的望远镜，就这样耗尽了生命。

“雨燕”目睹了被黑洞撕裂的恒星。图片来源：NASA

临时抱佛脚的救援

提起太空望远镜，许多人首先想到哈勃。相比之下，“雨燕”的名字虽然陌生得多，却是天文学家追踪宇宙突发事件的重要帮手。

NASA对“雨燕”的评价极高：“在其辉煌的职业生涯中，‘雨燕’观测到了超过2000次伽马射线暴，这是宇宙中最强大的爆炸。它研究了1400多起超新星爆炸，目睹了被黑洞撕裂的恒星，监测了活动星系，进行了全天空的X射线巡天，研究了小行星和彗星等。‘雨燕’数据已发表约7000篇科学论文。”

“雨燕”拍摄了鲍里索夫彗星穿越太阳系的紫外图像。图片来源：NASA

这样的成绩，也解释了科学家为什么舍不得让它退役。

可惜，仪器还能继续工作，轨道却保不住了。近地轨道的稀薄大气不断消耗卫星的轨道能量，近年来太阳活动增强，高层大气膨胀，又加快了这一过程。“雨燕”能灵活转向，却没有维持轨道高度的推进系统，最终连稳定观测都难以保持。

想给它续命，就得派另一艘航天器上去，把它推到更高的轨道。美国本来有机会搞一次太空救援，却一不小心干成了太空冒险。

“雨燕”没有为在轨服务预留标准接口。救援器需要先接近、观察，找到能够承受载荷的抓取位置，完成连接后，再控制整个组合体的姿态并施加推力。稍有偏差，就可能损伤设备，甚至让两者一起失控。

美国在这方面已有经验。诺格的任务延寿飞行器MEV曾两次与通信卫星对接，但其捕获机构利用了目标卫星的发动机喷管，“雨燕”没有这种结构。把已有技术用于这台望远镜，仍需专门设计和验证，准备时间尤其重要。

然而，留给救援的时间已经很少。2025年9月，NASA向Katalyst公司授予约3000万美元合同。从授标到2026年7月发射，LINK救援器的研制、测试和发射被压缩在约九个月内。这家公司的公开履历中，也缺乏此前成功捕获卫星并为其抬轨的记录。

LINK搭乘诺格老旧的“飞马座”XL火箭顺利入轨，随后却出现姿态控制故障。团队改用推力器维持姿态，推进剂消耗随之加快，最终剩余燃料已不足以安全完成捕获和抬轨。它尚未抓住“雨燕”，救援便已失去希望。

NASA称这是一次“高风险、高回报”的尝试，希望在延长科研寿命的同时，推动商业在轨服务技术发展——这是非常经典的美式表述，中文一般称为“临时抱佛脚”。

这可以解释它为何愿意冒险，却留下了另一个问题——为什么一台重要望远镜的延寿，只剩下这样一次仓促尝试？

NASA公布的时间线显示，2023年已有大模型预测“雨燕”可能在随后两年内再入，2025年初，几乎所有模型都指向2026年夏季前后。直到当年9月，正式救援合同才落实。太阳活动确实加快了倒计时，轨道衰减的风险却早已进入预报。

原定两年的任务期，可以解释最初的部分设计取舍。但在此后一次次延长科研任务时，维护与延寿也应获得相应准备。等到时间所剩无几，再把未经同类任务验证的救援器匆忙送上天，能够留给充分测试、排除故障和再次尝试的余地，已经很小了。

至于“雨燕”哪些部件最有可能在再入过程中幸存，最终落入海洋或抵达地面，美国《太空内幕》专栏记者斯莱登指出，“雨燕”的主体大多由铝材、电线和电子设备构成，这些部分会在再入过程的早期熔毁。能够抵达地表的，通常是体积小、密度高且耐热的材料，例如钛、钢和玻璃。

斯莱登说：“最有可能幸存的是六个沉重的反作用飞轮，也就是它用来调整指向的旋转飞轮，以及望远镜中更耐热的部件，例如透镜和反射镜。它的编码孔径掩模由约5.2万块微小铅片组成，几乎肯定会熔化。预计最终只有少量烧蚀过的小碎片能够落到地面，已经看不出望远镜的模样。”

“雨燕”结构示意图。图片来源：NASA

卫星的后半生，应当提前安排

如果在设计时就为维护留出条件，许多难题原本可以从容解决。中国巡天空间望远镜的规划，就把这一点考虑在内。

按照中国载人航天工程公布的方案，巡天光学舱将独立飞行，与天宫空间站共轨运行，需要时与空间站对接，开展推进剂补加、设备维护和载荷升级。望远镜既能独立开展观测，又能依托空间站获得后续服务。燃料消耗了可以补，设备出了问题有条件修，新仪器研制出来也留有更换途径。

这套安排要在设计阶段协调望远镜与空间站的接口、运行方式和维护需求，前期自然更费功夫。但对于计划长期使用的科研设施，这些投入能为未来争取更多选择，也能减少临时组织救援的困难。

中国巡天望远镜，亦称为中国空间站巡天光学舱

中国在轨服务技术也已有实际进展。2022年，实践二十一号将失效的北斗G2卫星转移至墓地轨道。紫金山天文台研究人员发表的论文记载了这次操作，并讨论了对接前确定目标旋转状态的重要性。2025年发射的实践二十五号，则专门承担卫星燃料补加与延寿服务技术验证任务。从失效卫星处置到补加延寿，相关技术正在逐步积累。

这些能力关系科研资产能否继续发挥作用，也关系其他航天器和地面人员的安全。航天器结束任务后，风险仍可能继续存在。

2024年3月，一块金属残骸击中了美国佛罗里达州的一栋住宅。NASA后来确认，它来自国际空间站此前释放的废旧电池托盘组件。原本预计会全部烧毁的设备，仍有一个约0.7公斤重的支撑件穿过大气层落到了地面。预测与实际之间的偏差，就这样落在了一户居民家中。

类似的事情，美国还干过不少。

Skylab是美国第一个空间站，重达约74至78吨，于1979年7月11日再入。Skylab再入时产生了约500块可追踪的碎片，总质量达20吨，散落在澳大利亚西部人烟稀少的区域以及印度洋海域。由于Skylab的巨大体量，其再入在当时引发了全球范围的关注，甚至出现了各种“防砸”的商业噱头和公众恐慌。幸运的是，Skylab的碎片落区恰好是荒漠地带，才没有造成严重后果。

UARS卫星于1991年由航天飞机发射，重约6.5吨，用于研究地球大气层。它在2005年因燃料耗尽而报废，此后轨道逐渐衰减，处于完全失控状态。

2011年9月24日，UARS坠入太平洋上空大气层。NASA此前评估认为，可能有26块残骸幸存并抵达地表，总质量约532公斤，其中最大的一块估计重达158.3公斤。最终，这些碎片散落在美属萨摩亚东北方向480至1300公里的太平洋海域，所幸未造成地面人员伤亡。

这类再入事件虽然侥幸避开了密集居民区，可这种“靠运气”的太空垃圾处置方式，终究潜藏着不容忽视的安全隐患。随着近地轨道航天器数量的持续增长，“雨燕”式的仓促落幕、Skylab与UARS那样的碎片散落事件，未来未必不会重演，甚至可能因航天器体量增大、发射密度提升而放大风险。

2022年，“雨燕”的X射线望远镜（XRT）在伽马射线暴GRB 221009A首次被探测到约一小时后，拍摄到了它的余辉。明亮的环状结构由X射线受到银河系内尘埃层散射而形成。这些尘埃层位于朝向该伽马射线暴的视线上，通常难以直接观测。画面中的暗色竖线是成像系统产生的伪影。图片来源：NASA

结语

“雨燕”留给后来者的提醒，可以从一个小小的接口说起。新卫星在设计时预留抓取和补加条件，未来维修就能少一道难关。但接口不会自己招来救援。谁提供服务、何时能够发射、费用由谁承担，都需要提前安排。把这些事情做实，比画出一艘万能的“太空救援飞船”复杂得多。

NASA当然懂得这些道理。只是当阿尔忒弥斯这样的头号工程（美国载人登月计划）都干得稀碎，陷入反复调整，机构又经历大规模减员时，老项目的后续保障根本排不到前面。“雨燕”仍在不断产出论文，维持它继续工作的工程准备，却没有获得同样持久的投入。等到坠落迫在眉睫，大家只能寄望于一次仓促的抢救。

因此，维护与退役应当在项目立项时就有方案和经费，任务每延长一次，处置计划也应重新评估。对于可能影响其他国家的再入事件，通报要及时，轨道与风险信息要持续更新，事故发生后的调查和损害处理也应有明确程序。

美国拥有雄厚的航天实力，更应有责任承担这些成本。中国则可以结合自身的工程实践，在多边机制中推动更具体的规则，让可能承受风险的国家也能参与讨论。太空活动的收益由谁获得、风险由谁承担，需要尽早摆上桌面。

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