日本的旗舰天文卫星瞳（Hitomi）于2月17日成功发射，但五周后失控翻滚，可能是由于一个基本的工程错误所致。瞳卫星对其在太空中的方位感到困惑，并试图阻止自身旋转，其控制系统显然向错误的方向发出指令，启动了一个推进器喷射——加速，而不是减缓了航天器的旋转。
4月28日，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宣布这颗卫星报废，该机构在这颗卫星上花费了310亿日元（2.86亿美元）。至少有十个碎片——包括提供电力的两个太阳能电池阵列翼板——从卫星的主体上脱落。
瞳卫星曾被视为X射线天文学的未来。“这是一场科学悲剧，”马里兰大学学院公园分校的天文学家理查德·穆肖茨基说。
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这颗卫星在事故发生前成功进行了一次至关重要的天文观测，捕捉到了英仙座星系团中气体的运动。进行观测的仪器是一台高分辨率光谱仪，已经研发了三十年。之前的两个版本在之前的航天器故障中丢失。
瞳卫星的麻烦始于发射后的几周，其“星跟踪器”系统是卫星上旨在保持卫星在太空中的方位的几个系统之一。每当星跟踪器经过南美洲东海岸上空，穿过一个被称为南大西洋异常区的区域时，就会出现故障。在这里，包围地球的辐射带相对较低地倾入大气层，使卫星暴露于额外的能量粒子剂量中。
就其本身而言，这本不应该是一个致命的问题。但星跟踪器问题引发了一系列连锁故障。
旋转周期
日本时间3月26日凌晨3:01，航天器开始了一项预先编程的机动，从观察蟹状星云转向观察星系马卡良205。在某个过程中，星跟踪器的问题导致瞳卫星转而依赖另一种方法，即一组陀螺仪，来计算其在太空中的方位。但是，这些陀螺仪错误地报告说，航天器以每小时约20度的速度旋转。被称为反作用轮的微型电机开始转动，以抵消假定的旋转。
一旦反作用轮达到最大转速，通常会部署磁杆以防止它们加速失控。但是磁杆必须在三个维度上正确定向才能工作，因此它未能减慢反作用轮的速度。瞳卫星旋转得越来越快。
然后，航天器自动切换到安全模式，并在大约凌晨4:10，启动推进器试图停止旋转。但是由于上传了错误的指令，启动导致航天器进一步加速。（不正确的指令是在几周前上传到卫星的，没有经过适当的测试；JAXA表示正在调查发生了什么。）
所有这些都发生在瞳卫星位于地球背面，无法与日本的地面控制人员进行实时通信时。
在美国，团队科学家在3月25日星期五晚上上床睡觉，庆祝看似成功的任务开始。星期六早上，他们醒来收到项目经理高桥忠幸发来的一封简短电子邮件，称航天器发生了紧急情况。
地面望远镜后来拍摄到了瞳卫星大约每5.2秒旋转一次的照片。
错失的机会
威斯康星大学麦迪逊分校的天文学家丹·麦卡蒙帮助设计和建造了瞳卫星的首要科学仪器，一台X射线量热计，它可以极其精确地测量X射线光子的能量。他已经研究这项技术三十多年了，在2000年发射失败的ASTRO-E任务和2005年发射后几周氦气泄漏导致仪器失效的朱雀号航天器上都使用了它的早期版本。
麦卡蒙说，美国宇航局需要大约5000万美元，以及另外3-5年的时间，才能建造一个替代量热计。它的一个版本计划在欧洲航天局的雅典娜任务中飞行，但这要到2028年才能发射。
埼玉大学的天体物理学家田代诚说，量热计是最大的损失。它本应收集关于爆炸的恒星、星系团、星系之间的气体等方面的非凡细节。“我们失去了新的科学，”他说。
但是瞳卫星仍然可以为科学做出贡献。由于朱雀号早期的失败，瞳卫星科学家计划了一次重要的早期观测。发射后大约八天，瞳卫星将其X射线目光投向了距离地球约2.5亿光年的英仙座星系团。通过测量从星系团流出的气体的速度，瞳卫星可以揭示星系团的质量如何随着恒星的诞生和死亡随时间变化——这是对被称为暗能量的关键宇宙学参数的检验。
穆肖茨基说，那一次观测可能会产生一系列关于瞳卫星的论文。但仅此而已。
“我们有三天时间，”他说。“我们曾希望有十年。”
本文经许可转载，并于2016年4月28日首次发表。