%E5%8D%AB%E6%98%9F%E6%9C%80%E7%BB%88%E5%86%8D%E5%85%A5%E5%9C%B0%E7%90%83%E6%97%B6%EF%BC%8C%E5%A4%A7%E5%A4%9A%E5%9B%A0%E5%A4%A7%E6%B0%94%E6%91%A9%E6%93%A6%E7%83%A7%E6%AF%81%E3%80%82%E8%8E%B7%E5%8F%96%E8%BF%99%E4%B8%80%E8%BF%87%E7%A8%8B%E7%9A%84%E7%A7%91%E5%AD%A6%E6%95%B0%E6%8D%AE%EF%BC%8C%E5%AF%B9%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E6%9C%AB%E6%9C%9F%E8%83%BD%E5%BF%AB%E9%80%9F%E3%80%81%E5%AE%89%E5%85%A8%E3%80%81%E5%8F%AF%E6%8C%81%E7%BB%AD%E9%94%80%E6%AF%81%E7%9A%84%E6%9C%AA%E6%9D%A5%E5%8D%AB%E6%98%9F%E8%87%B3%E5%85%B3%E9%87%8D%E8%A6%81%E2%80%94%E2%80%94%E5%8F%AF%E9%99%8D%E4%BD%8E%E5%9C%B0%E9%9D%A2%E5%8F%8A%E7%A9%BA%E9%97%B4%E9%A3%8E%E9%99%A9%E3%80%82%E6%AC%A7%E6%B4%B2%E7%A9%BA%E9%97%B4%E5%B1%80%EF%BC%88ESA%EF%BC%89%E5%B7%B2%E6%88%90%E5%8A%9F%E6%93%8D%E6%8E%A7%E5%89%A9%E4%BD%99%E4%B8%A4%E9%A2%97Cluster%E5%8D%AB%E6%98%9F%EF%BC%8C%E7%A1%AE%E4%BF%9D%E5%85%B62026%E5%B9%B48%E6%9C%8831%E6%97%A5%E5%8F%8A9%E6%9C%881%E6%97%A5%E5%86%8D%E5%85%A5%E5%A4%A7%E6%B0%94%E5%B1%82%E6%97%B6%EF%BC%8C%E8%83%BD%E8%A2%AB%E9%A3%9E%E6%9C%BA%E8%A7%82%E6%B5%8B%E5%88%B0">%E5%8D%AB%E6%98%9F%E6%9C%80%E7%BB%88%E5%86%8D%E5%85%A5%E5%9C%B0%E7%90%83%E6%97%B6%EF%BC%8C%E5%A4%A7%E5%A4%9A%E5%9B%A0%E5%A4%A7%E6%B0%94%E6%91%A9%E6%93%A6%E7%83%A7%E6%AF%81%E3%80%82%E8%8E%B7%E5%8F%96%E8%BF%99%E4%B8%80%E8%BF%87%E7%A8%8B%E7%9A%84%E7%A7%91%E5%AD%A6%E6%95%B0%E6%8D%AE%EF%BC%8C%E5%AF%B9%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%BB%BB%E5%8A%A1%E6%9C%AB%E6%9C%9F%E8%83%BD%E5%BF%AB%E9%80%9F%E3%80%81%E5%AE%89%E5%85%A8%E3%80%81%E5%8F%AF%E6%8C%81%E7%BB%AD%E9%94%80%E6%AF%81%E7%9A%84%E6%9C%AA%E6%9D%A5%E5%8D%AB%E6%98%9F%E8%87%B3%E5%85%B3%E9%87%8D%E8%A6%81%E2%80%94%E2%80%94%E5%8F%AF%E9%99%8D%E4%BD%8E%E5%9C%B0%E9%9D%A2%E5%8F%8A%E7%A9%BA%E9%97%B4%E9%A3%8E%E9%99%A9%E3%80%82%E6%AC%A7%E6%B4%B2%E7%A9%BA%E9%97%B4%E5%B1%80%EF%BC%88ESA%EF%BC%89%E5%B7%B2%E6%88%90%E5%8A%9F%E6%93%8D%E6%8E%A7%E5%89%A9%E4%BD%99%E4%B8%A4%E9%A2%97Cluster%E5%8D%AB%E6%98%9F%EF%BC%8C%E7%A1%AE%E4%BF%9D%E5%85%B62026%E5%B9%B48%E6%9C%8831%E6%97%A5%E5%8F%8A9%E6%9C%881%E6%97%A5%E5%86%8D%E5%85%A5%E5%A4%A7%E6%B0%94%E5%B1%82%E6%97%B6%EF%BC%8C%E8%83%BD%E8%A2%AB%E9%A3%9E%E6%9C%BA%E8%A7%82%E6%B5%8B%E5%88%B0">
卫星最终再入地球时,大多因大气摩擦烧毁。获取这一过程的科学数据,对设计任务末期能快速、安全、可持续销毁的未来卫星至关重要——可降低地面及空间风险。欧洲空间局(ESA)已成功操控剩余两颗Cluster卫星,确保其2026年8月31日及9月1日再入大气层时,能被飞机观测到。
“移动两颗卫星与飞机‘会合’看似极端,但收集到的独特再入数据值得策划这场跨越偏远海域的挑战任务,”ESA空间碎片系统工程师Beatriz Jilete表示。剩余Cluster3(Samba)和Cluster4(Tango)原本计划2024年在南太平洋偏远区域安全烧毁,间隔约24小时。但观测需飞机在两次再入间往返着陆、加油、让机组和科学家休息,故ESA任务操作团队微调轨迹,使落点更近,便于同一机场的小飞机抵达。
理解卫星穿越大气层时的解体过程,有助于打造更安全可持续的航天器。“掌握卫星加热、解体的精确时间与方式,以及哪些材料能幸存,工程师就能设计完全烧毁的‘可销毁卫星’,”ESA Draco项目经理Stijn Lemmens说。但再入数据极难收集:过程剧烈且发生在80km高空,气球无法观测取样,轨道卫星距离太远,常规再入位置不可预测,地面或空中观测难度大。
Cluster四星的“定向再入”为ESA树立了先例——以负责任方式缓解空间碎片与非受控再入(包括来自冷门轨道的)问题,证明旧任务可采用比设计时更安全可持续的处置方式。“四星为同构型卫星,通过观测不同轨迹、天气下的再入,能开展独特的卫星解体研究实验,”Beatriz补充。唯一难点是卫星需在偏远海域销毁,增加了观测难度,但团队未被吓退。
2024年9月8日首颗再入的Cluster2(Salsa)已被飞机上的科学家观测到,他们飞行数小时抵达再入点周边禁飞区边缘。“虽预测略有偏差,但多台机载仪器捕捉到了再入过程,直到确认观测成功才松口气,”Stijn说。重复两次该实验(结合Salsa经验)将丰富数据,支持对比分析与模式建立。
为实现这一再入科学贡献,多团队协作调整Samba和Tango轨迹:飞行动力学团队计算出落点拉近方案,Samba东移、Tango西移,确保飞机有足够..
“有趣的是,Samba和Tango的电力系统比前两颗再入卫星更稳定,可能在销毁前保持联系更久,收集更多数据,”ESA Cluster任务经理Bruno Sousa说。前两颗再入时因太阳能板过热进入安全模式,而Samba和Tango的板未明显老化,若能保持活跃,可收集其深入110km时的温度数据。
ESA再入专家的下一目标是通过Draco任务从内部观测再入全程:Draco计划2027年发射,带200+传感器、4台相机及防损舱,专门记录再入过程的细节。届时科学家将再次乘飞机从下方观测,结合三次练习经验,可将空中观测与Draco内部数据精准关联。
“结合Cluster和Draco的再入数据,我们将优化再入模型,提升物体落点预测精度及对大气影响的认知,进而设计更优卫星,进一步降低碎片落至地面威胁人员或设施的风险,”Stijn总结。





