迷失太空?祖玛卫星

2018年1月13日|上午6:00
劳拉Grego
研究主任,资深科学家

上周日,“猎鹰9号”从卡纳维拉尔角发射了高度机密的美国载荷,许多人都在等待。发射被推迟了数周,关于卫星用途的猜测是猖獗的成功将国家安全卫星送入轨道是SpaceX业务的重要组成部分。

然而,这次发射仍然笼罩在神秘之中。

发布后不久,据彭博社报道卫星丢失了,因为美国战略司令部说他们没有跟踪任何物体。的《华尔街日报》建议国会正在听取一个失败的简报,这是由于卫星未能从最后阶段分离,所以两者一起脱离轨道。

Verge的故事他指出,无论是SpaceX(发射方)还是诺斯罗普·格鲁曼公司(建造卫星的承包商),在发射后都没有宣布任务成功。SpaceX的总裁说猎鹰9号“一切正常”,他们没有需要调查的失误。诺斯罗普·格鲁曼公司表示对机密任务不予置评。诺斯罗普·格鲁曼公司提供了连接卫星和最后一级火箭的设备,最终将它们分开。因此,SpaceX公司声称其终点没有任何问题,可能仍然与整体失败的任务相一致。

祖玛卫星会是什么?

祖玛卫星(USA280)很好奇。这是一颗机密卫星,所以没有公开描述它的用途。卫星观测者通常能从谁制造了一颗机密卫星以及它被放置在哪个轨道上得到一些线索。例如,在可见光下对地面成像的间谍卫星经常使用太阳同步轨道(接近极地轨道),这样他们就能以恒定的太阳角度看到地球,这有助于探测变化。信号情报卫星倾向于在63度左右倾斜(轨道相对于赤道的角度)。

因为在发射前没有轨道参数的公告,太空轨道目录也没有提供这些参数(在此类机密任务中从未提供过),我们不知道它到底要进入哪个轨道,但你可以通过发射时危险区域的位置来判断它的大致倾角。

Marco Langbroek为他的祖玛发射危险区(图1中红色部分)创建了这张图像博客

图1(来源马可Langbroek

这表明,卫星是在与赤道倾斜50度左右的轨道上发射的,与国际空间站类似。很少有卫星使用倾斜50度的近地轨道,除了从空间站发射的卫星,所以最终会在那里结束。(你可以通过对卫星进行分类来查看UCS卫星数据库)。

另一颗最近的机密卫星,USA 276,就是在这种轨道上发射的,它的发射方向与Zuma类似。这颗卫星发射时不仅轨道倾角与国际空间站相同,而且轨道平面也相同。随后,业余观测界观察到,它在进行对接操作时接近了国际空间站。麦可一个有趣的分析太空评论关于它。

它怎么了?

截至本文撰写时(1月12日),Zuma (USA 280)仍被美国空间监视系统列为在轨有效载荷(图2)。所以有东西进入轨道,至少绕了一圈。该物体被列为有效载荷,而不是发射碎片,表明它是卫星。

图2(来源:屏幕截图空间跟踪

马可的博客该报告还报告了一个物体重返大气层的情况,该物体似乎与猎鹰9号最后阶段(有意)脱离轨道的预测时间相符,因此该物体似乎不再在太空中。这与卫星成功送入轨道和最后一级的处理是一致的。(这是很好的空间“卫生”。)

所以有几种可能性:

  1. 祖玛卫星未能从最后一级分离,并与最后一级一起返回地球,没有卫星在轨道上。如果是这样的话,最终太空轨道目录将被更新,USA 280将被删除。但这似乎不太可能,因为这颗卫星在发射4天后仍在轨道上。编辑乔纳森·麦克道尔在他的书中提出了两个重要的观点1月17日太空报告我错过了。首先,一个成功的任务很可能在太空轨道目录中有两个条目——有效载荷和最后阶段,计划在脱离轨道之前完成一个轨道。第二,机密国家安全卫星的目录条目不会在这些卫星失效或脱离轨道时进行更新。因此,美国280进入轨道的持续存在并不一定意味着什么,只是这次发射的一个物体进入了轨道,至少是短暂的。
  2. 卫星在轨道上运行。这种情况的迹象是,它仍然在目录中,地面上的业余观察员可以看到它。这些观察人士用双筒望远镜和望远镜来观察反射阳光下的卫星,它们在搜寻卫星方面相当熟练。然而,他们将在几周内没有机会参与进来,因为这颗卫星在北半球的大部分地区都无法观测到。在此期间,这颗卫星可能会转到另一个轨道,所以在几周后找到它将是很困难的。

这颗卫星是否如预期的那样运行很难判断,至少在一开始是这样。如果卫星观测者设法看到它,并在一段时间内确定它的轨道参数,他们可能能够看到它是否执行任何操作。在轨机动是一个积极的迹象,表明卫星至少是活着的,但并不能说明它是否按设计运行。缺乏这种机动,特别是如果卫星在相对较低的轨道上,通常需要补偿大气阻力,可能表明它没有发挥作用。雷达应该能够跟踪卫星,因此,拥有空间监视雷达的国家,如中国和俄罗斯,已经对这一点了解得更多了。

  1. 虽然有一些用发射失败作为隐形卫星的掩护故事的先例(有雾的),很难可靠地隐藏一颗卫星。(请注意,美国在太空监视方面的投资比其他国家多得多,因此这对美国以外的国家来说更加困难。)

你可以做一些事情来让它更难看到卫星。你可以最小化它的雷达反射率,这样俄罗斯和中国的雷达就很难看到它了。你可以最小化它在阳光下的反射,这样地面上的光学观察者也很难看到它。或者你可以通过操纵使卫星的轨道无法预测,所以跟踪者每次想要看到它时都必须进行耗时的搜索。

你可能需要同时做所有这些事情,才能有希望在相当长的一段时间内保持隐身,而这些技术对卫星本身有很多限制。而且,一个人也不可能无限期地保持隐形状态。

关于祖玛的奇怪之处在于,这些零碎的信息还没有组成一个连贯的故事。接下来还有更多的信息可能会有所帮助——敬请期待!