由欧洲航天局拍摄
三个小时保存积分–发生了什么？信贷:欧洲航天局
9月22日中午前后，欧空局的综合航天器进入紧急安全模式
飞船的三个主动“反作用轮”中的一个在没有警告的情况下关闭并停止旋转，引起了连锁反应，这意味着卫星本身开始旋转
由于航天器的转向，数据只是断断续续地到达地面控制，电池很快就放电了
只剩下几个小时的电力，似乎有可能19年的使命可能会失去
综合飞行控制小组，连同欧空局ESOC任务控制中心的飞行动力学和地面站小组，ESAC和空中客车防务与航天公司的小组，开始工作
凭借敏捷的思维和巧妙的解决方案，他们发现了问题，拯救了任务
究竟是什么？ 当带电粒子撞击电气设备的敏感部分时，会发生单粒子翻转(SEU)，导致一次性“状态变化”，从而破坏其功能
这些带电的“电离”粒子通常来自太阳耀斑或日冕物质抛射时喷出的物质和能量
“我不认为SEU在这个场合是由我们当地，偶尔脾气暴躁的明星引起的
这次打击发生在没有观测到相关空间气象活动的一天，”欧空局空间气象负责人朱哈-佩卡·伦塔马解释说
“根据与飞行控制小组同事的讨论，看起来异常是由被困在地球周围辐射带中的带电粒子引发的
" 范艾伦辐射带是环绕地球的两个环形区域，高能带电粒子被捕获在地球磁场中
它们的性质因太阳活动而异，对穿过它们的卫星和太空中的人类构成了威胁
因为Integral轨道的最低点现在距离地球表面只有1500公里，所以航天器会穿过其轨道上的两个辐射带
达姆施塔特，我们有个问题 Integral使用“反作用轮”——旋转时储存能量的轮子——来微妙地控制航天器指向的方向，而不需要推进器
突然，其中一个反作用轮停了下来，由于能量守恒定律，原来在轮子里的转动力不得不转移到别的地方——整个宇宙飞船
航天器开始旋转，触发了紧急安全姿态模式，不幸的是，由于之前的故障，该模式不再可靠，并且无法稳定任务
地面上的团队重新激活了反应轮，但飞船仍以平均每分钟17度的速度旋转(大约每21分钟旋转一次)，并围绕其轴不可预测地摆动
这听起来可能不多，但飞船在控制下以最大速度的五倍旋转
“从Integral传下来的数据是不稳定的，因为它在旋转，所以是短期的
这使得分析变得更加困难，”该任务的运营经理理查德·索思沃斯解释道
“电池正在放电，因为当电池板短暂面对太阳时，只有很短的充电时间
" 第一个挑战是降低积分的能量消耗以获得更多的时间
对停电前剩余电量和卫星损失的初步估计只有三个小时
一步一步，通过关闭各种仪器和非关键部件，这增加到六个多小时
下一步—停止旋转
在行业专家的支持下，ESOC的团队分析了反作用轮的状态，提出了一系列命令来改变它们的速度和制动旋转的卫星
下午晚些时候，命令发出，并立即显示成功，但又过了三个小时，卫星才完全被控制并脱离了直接危险
艺术家的整体观
信贷:欧洲航天局 积分的阿波罗13时刻 ”大家都松了一口气
这是非常接近的，我们非常欣慰地让飞船摆脱了这种“濒死”体验，”ESOC任务运行部天文任务部门负责人安德烈亚斯·鲁道夫回忆道
“此时，大多数控制团队都在家里工作——我在列车上跟踪操作！–一直工作到凌晨四点，让飞船完全稳定，回到原位，面向太阳给电池充电
" 不幸的是，几个小时后，当团队再次开会讨论下一步时，飞船再次开始旋转，其反应轮再次高速转动
原因仍不完全清楚，但被认为与“星跟踪器掩星”或“致盲”有关，这种情况没有被卫星的控制系统正确控制——实际上是当地球挡住航天器的视线时，航天器用它来确定自己的方向
该团队重复了前几天的步骤来稳定飞船，并返回到太阳指向的位置，这次没有妨碍追星者
复苏只花了几个小时，把第一次的教训付诸实践
此后，Integral一直处于控制之下，从9月27日起，所有系统都重新上线
从10月1日开始，经过长时间的检测，它的仪器又开始观测高能宇宙了
Integral的首批目标之一将是观测猎户座区域的大质量恒星，并研究它们变成超新星时对周围环境的影响
欧空局Integral项目科学家Erik Kuulkers说:“我们也回到了‘机会目标’观测，这意味着Integral再次对研究宇宙中的意外爆炸事件做出快速反应。”
推力问题 这已经不是第一次这个将近20年的任务让欧空局ESOC操作中心的控制团队感到害怕了
去年，在推进系统出现故障后，Integral可能是最后一次按计划点火
正是这种不足的推进系统意味着正常的修正安全模式在这种情况下是无效的
现在该模式已被禁用，控制小组正在开发一种新的自动救援程序，这种程序应该能模仿这种异常情况发生后的许多操作，只是速度要快得多
当推进系统出现故障时，研究小组意识到，他们必须学会仅使用其高度敏感的反作用轮来操纵这颗四吨重的卫星，定期释放能量并抵消航天器上的力，包括来自太阳光线的轻微推力
这是一个从未尝试过的解决方案
“一开始我不相信这是可能的
我们和我们的飞行动力学同事核实了一下，理论表明这是可行的
在做了模拟之后，我们在宇宙飞船上测试了它
它起作用了，”理查德解释道
“多亏了我们机智的团队和来自不同行业的专家的帮助，Integral得以延续
将近20年的历史，它远远超出了人们对五年使命的预期
"
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