今年早些时候,欧洲航天局 (ESA) 的 Juice 航天器发射升空,执行调查木星冰冷卫星的任务。发射进行得很顺利,但在航天器部署阶段出现了问题:天线被卡住并且无法正确部署。经过几周的工作和各种修复尝试,Juice 团队成功部署了天线,现在 ESA 分享了有关该问题及其解决方法的更多信息。
未能部署的天线是冰卫星探测雷达 (RIME) 天线,这是一种 16 米长的雷达仪器,将用于研究木星卫星(如木卫三、木卫二和木卫四)的冰壳。它被折叠在航天器的一侧以便发射,并且当果汁进入太空后打开它时应该已经展开。 4 月 17 日,地面团队发出命令启动一个执行器,该执行器应该移动一个销钉以打开支架并使天线的各个部分部署到位。
但当命令发出时,航天器上的摄像头显示天线没有移动。 “你会经历一种难以置信的状态,”Juice 团队成员、欧空局高级机制工程师罗南·勒莱蒂 (Ronan Le Letty) 在一份声明中说道。 “最不希望发生的情况正在发生。我们把这张照片检查了两遍、三遍、四遍。我们再次尝试激活执行器,但什么也没发生。”
销钉未能释放的原因有多种。这可能是由于冰的堆积,也可能是销被卡住的简单机械问题。如果销钉上有冰,那么它可能会被太阳的热量融化——但它位于航天器远离太阳的冷侧。因此,第一个修复尝试是操纵航天器,使其另一侧面向太阳,但只能持续很短的时间,因为这一侧的设计不能承受太阳的热量,而且团队不想损坏任何其他部件。
为了处理可能卡住的销钉,团队执行了如果有东西卡在原位时可能会做的事情 – 他们对其进行了很好的摇动。他们使用航天器的推进器将其轻轻摇动,但这并不能释放销钉。
经过几周的尝试和地面工程模型的研究,研究小组发现它可以在阳光下加热销钉,然后触发附近的执行器以释放销钉。该团队重新调整了部署顺序,以确保天线的不同部分不会发生碰撞,但靠近堵塞物的执行器可以被发射并发送命令。摄像机拍摄的图像显示,卡住的部分确实展开了,然后天线的其余部分按计划展开了。
勒莱蒂表示,修复当天压力很大:“这有点像事件发生的第一天。有一种难以置信的感觉,因为四个星期的巨大压力突然消失了。尽管看到了这些照片,我还是不敢相信。”
部署现已完成,Juice 可以继续前往木星的旅程。
“当 RIME 最终发布时,我几乎可以看到同事眼中的泪水,”欧空局 Juice 项目经理朱塞佩·萨里 (Giuseppe Sarri) 说道。 “但我们从一开始就很乐观,香槟已经放在冰箱里了……”