科学探索|ESA的Swarm航天器在攀登过程中躲开了跟太空垃圾的碰撞 ESA的Swarm航天器在攀登过程中躲

在ESA的任务控制中心，压力正在上升。该机构的一颗卫星躲开了一块神秘的太空垃圾，这块垃圾在可能发生碰撞前几小时被发现。这意味着该航天器正在进行的通往更安全天空的旅程中的一个重要步骤现在不得不迅速重新安排，因为跟太阳周期上升有关的剧烈太阳活动使地球的大气层扭曲并有可能将该卫星拖出轨道。

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Swarm实际上是ESA为揭开地球磁场的奥秘而进行的任务。它由三颗卫星组成， A、B和C--被亲切地称为Alpha、Bravo和Charlie 。
欧洲中部夏令时间6月30日16:00 ， ESA检测到一小块环绕地球的人造垃圾--被称为空间碎片--向Alpha急速飞来。从轨迹上看，仅仅八个小时后，即午夜过后不久，就预测到可能发生碰撞。碰撞的可能性很大，以至于Alpha需要快速避开。

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那么太空中究竟有多少垃圾呢？答案是很多。火箭部件、旧卫星及以前的碰撞和混乱的解体所留下的小块碎片都在我们的星球上运行。每一个小碎片都可能对卫星造成严重损害，而较大的碎片则可能摧毁卫星并产生大量的新碎片。
据了解， ESA的每一颗卫星每年平均要进行两次规避动作--这还不包括它们收到的所有警报，但最终都不需要规避动作。

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实施规避行动--被称为“避免碰撞机动”--需要大量的计划。团队必须检查没有把卫星移到一个新的轨道上从而使其面临其他碰撞的风险，另还必须计算如何使用尽可能少的燃料和损失尽可能少的科学数据回到原始轨道。
ESA的空间碎片办公室通过分析来自美国空间监视网的数据然后向ESA的飞行控制和飞行动力学团队提出潜在碰撞的警告--通常在碎片最接近卫星之前24小时以上。
【科学探索|ESA的Swarm航天器在攀登过程中躲开了跟太空垃圾的碰撞】而这次情况下，团队只得到8小时的通知。并且更糟糕的是，这个警报意味着Swarm团队现在突然要和两个时钟赛跑。因为还有另一各演习计划，它原本要在潜在碰撞发生后几小时内进行，但为了使Alpha有足够的时间躲避碎片影响而不得不取消。该机动装置也非常具有时间敏感性，必须完全重新规划、重新计算并在一天内实施。

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据了解，太阳现在正进入其“太阳周期”的一个非常活跃的部分。这种活动正在增加地球上层大气的密度。卫星在“更厚”的空气中运行，从而使它们的速度减慢，另外还要求它们耗费更多有限的机载燃料以保持在轨道上。Alpha和Charlie正在上升到大气层的一个密度较小的部分，在那里它们可以留在轨道上并收集科学数据以希望能有更多的年头和任务延长期
如果没有这次机动会发生什么？Alpha会向Charlie漂移，这两颗卫星的轨道很快就会相交。这将使整个Swarm任务“横眉冷对”并限制了它进行科学研究的能力--直到另一组机动装置重新调整Alpha和Charlie 。
Swarm团队开始工作，其反应时间可跟奥运短跑运动员媲美。他们跟ESA任务控制中心的飞行动力学团队合作，并在短短4个小时内计划及实施了规避行动，然后在24小时内重新计划并实施了另一个机动动作。