2月26日,美国太空采矿企业 AstroForge 打造的小型宇宙飞船 Odin,搭乘 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭升空。在助力私人航天公司 Intuitive Machines 的雅典娜着陆器奔赴月球之后,Odin 随即踏上了驶向深空的征程。
Odin 的主要使命是捕捉小行星 2022 OB5 的图像,为后续降落该小行星的任务开展前期准备工作。不过当下,项目团队尚未能完全掌握航天器的状态。初步判断,Odin 可能处于 “阳光安全模式”,但存在两种可能性:一是航天器本身运行正常,问题出在地面端;二是航天器正处于缓慢翻滚的状态。
为了进一步了解情况,团队的下一步计划是向航天器发送指令,开启功率放大器,从而获取关键数据。此外,AstroForge 还将对运营情况进行直播。目前,Odin 正按计划朝着深空进发。
“阳光安全模式”有哪些特点?
在人造航天器中,宇宙飞船作为一种远距离航行的航天器,执行任务距离远,为了能够安全的让人造航天器执行目标任务,通常会有一些特殊航行模式。那么,此次美国太空采矿企业 AstroForge所谓的启动“阳光安全模式”,具体有哪些特点?
第一、优先保障能源供应,在异常状态下(如姿态失控或设备故障),航天器可能自动调整太阳能板朝向太阳,确保主电源持续充电。例如哈勃望远镜进入安全模式后,会关闭非必要设备,仅维持基础系统运行。
第二、姿态稳定与冗余设计,安全模式通常依赖冗余系统(如备用陀螺仪)维持基本姿态控制。例如哈勃望远镜通过切换至单陀螺模式运行,并利用其他传感器辅助稳定。类似地,Odin飞船若处于“缓慢翻滚”,可能触发安全模式以尝试恢复平衡。
第三、自主切换与低功耗运行,系统自动检测异常后进入保护状态,关闭非关键设备以减少能耗。例如神舟飞船的主电源储能电池在极端情况下会切换至应急电源,确保核心功能。
第四、依赖地面指令恢复,安全模式下,航天器可能仅维持基础通信,需地面团队发送指令激活功率放大器或重启设备。例如Odin团队计划通过指令开启功率放大器以获取关键数据。
因此,阳光安全模式是航天器在极端条件下的“生存策略”,其核心逻辑是通过能源管理、姿态控制和系统冗余实现自我保护,同时依赖地面团队的快速响应与诊断。未来随着自主导航技术的发展,此类模式将更智能化和高效化。
不确定航天器状态时,对“阳光安全模式”发送指令,是否有效?
根据美国太空采矿企业 AstroForge科研团队的计划,虽然不签不确定航天器的状态,未来还将对航天器发送指令,那么,这种指令是否对航天器有效?
首先,指令发送存在一定的可行性和必要性,这为航天器在安全模式下保留了基础的通信能力、并且也是恢复功能的重要手段。
航天器进入阳光安全模式后,通常会保留核心通信链路,例如维持低功耗天线指向地面站或通过备用通信模块传输信号。例如哈勃望远镜在安全模式下仍能与地面保持基础数据交互,支持接收关键指令。
地面指令是解除安全模式的主要途径。例如Odin飞船团队计划通过发送“开启功率放大器”指令获取数据,即使航天器处于缓慢翻滚状态,也可能通过冗余通信通道接收指令。
其次,指令发送存在一定的不确定性,若航天器姿态失控(如缓慢翻滚),可能导致天线偏离地球方向,降低指令接收成功率。此时需依赖航天器的自主纠偏能力(如星敏感器调整姿态)或通过多次广播指令提高命中率。
不仅如此,指令可能对航天器的系统安全构成威胁,复杂指令(如重启设备)可能干扰航天器的自主保护机制。例如Hadoop集群在安全模式下强制退出可能导致数据丢失,类比航天器需避免发送冲突指令。
根据专家介绍,为了保障航天器的飞行安全,地面对航天器发送指令也需要遵循原则。优先发送低风险、高优先级的验证指令;结合多源数据动态评估指令效果;预设备份方案(如切换至冗余系统)。
最后
美国太空采矿企业 AstroForge 打造的小型宇宙飞船 Odin进入太空,地面并不掌握该航天器的飞行状态,这对于地面来说有一定的安全风险,很可能在太空已经失联了,至于是否真的安全,还需要等待指令发送后,看看是否能收到理想的结果。