给火箭体“号脉”：长征十二号二级火箭体的光变观测与姿态重建

卫星发射入轨过程是卫星生命周期中风险较为集中的时段，也是镜盾科技常态化关注的重要过程。2024年以来，镜盾科技常态化跟踪新发射任务的载荷和火箭体，积累了丰富经验和很多有趣的案例。

近日，镜盾科技在开展例行新发射目标跟踪观测时，发现长征十二号遥十运载火箭的二级火箭体（NORAD 100982）出现周期性光变。10月29日的首次观测发现这一现象后，我们于11月1日和2日又进行了更高帧率的跟踪观测——两次后续观测显示，目标亮度约每2.8秒重复一次。镜盾科技进一步结合火箭体形状和观测条件，对可能的转轴方向进行了初步分析。

▲ 11月2日观测片段中的完整视场，按记录时间播放。图源：镜盾科技观测数据。

SECTION 01

一次跟踪观测中的发现

北京时间2026年10月10日3时27分，长征十二号遥十运载火箭从海南商业航天发射场点火升空，将卫星互联网低轨第27组卫星送入预定轨道。

▲ 长征十二号遥十运载火箭发射。张阳摄，图源：中国航天科技集团。

10月29日，镜盾科技在对这次任务的二级火箭体进行观测时，连续图像中出现了反复的亮暗变化。这一发现促使我们在11月1日和2日继续观测，并将单帧曝光从约1秒缩短到约0.2秒，以更密集地记录光变。

10月29日共拍摄280幅图像；11月1日和2日的后续观测，每晚各拍摄约2000幅。更短的曝光让每次明暗起伏得到更多记录，也让不同夜晚的变化节奏可以相互比较。

SECTION 02

三次过境与重复出现的光变

三次观测都发生在傍晚。10月29日有效跟踪图像的记录时间约为北京时间（下同）19:35:08至19:39:44；11月1日分两批拍摄，约为18:56:34至18:59:54、18:59:58至19:03:18；11月2日约为18:44:04至18:50:55。

下面的全天图将三次过境放在一起比较。金线是轨道预报给出的路径，蓝点是图像中测得的目标位置；两条灰色圆圈分别表示距离地平线30度和60度的高度。按轨道预报估计，三次观测期间目标与观测站之间的距离约为1200至2300千米。

▲ 三次观测中，目标均从西侧天空向南方掠过。蓝点显示实际拍摄区段，橙色圆圈标出该区段的起点和终点。图源：镜盾科技观测与分析数据。

望远镜跟踪火箭体时，背景恒星在画面中留下短拖线。镜盾科技利用这些恒星确定图像指向的天空位置，再将目标位置与同一时刻的公开轨道预报比较。观测轨迹与这枚火箭体的预报整体相符，因此可以将画面中的目标与其关联。

▲ 11月2日的观测样张。红色十字标出目标位置，黄色叉标出相应的轨道预报位置。图源：镜盾科技观测数据。

为了衡量亮度，我们以画面中可测量的背景恒星为参照：先扣除天空背景，再将恒星拖线的信号与星表中的亮度对应，作为估计目标亮度的标尺。这里使用的是可见光范围的近似星等。

目标在多数图像中很亮，以至其中心超过相机对光强的线性响应范围。即便如此，已经记录到的目标亮度轮廓仍可给出保守的亮度估计：10月29日目标至少亮于约8.0等，11月1日亮于约6.9等，11月2日亮于约6.4等。

确定光变节奏时，我们比较目标中心周围仍可测量的部分，以背景恒星作参照，并去除了目标距离变化导致的亮度缓变趋势。利用后两晚的整段有效观测寻找重复间隔，得到约2.82秒和2.83秒的光变周期。

下图截取两晚各约14秒的连续记录，可以看到约五次亮暗起伏：

▲ 两晚连续观测片段中的相对光变。浅色圆点及连线为逐帧测量，深色线为该片段的周期拟合。图源：镜盾科技观测与分析数据。

亮暗变化持续重复，与火箭体在太空中转动、反光方向随之改变的情况相符。镜盾科技因此认为，这枚二级火箭体很可能在持续转动；光变重复一轮所需的时间与火箭体实际转一圈的时间仍可能不同：如果一圈中有不止一处表面产生相似反光，就可能出现多个亮峰。

SECTION 03

从光变推测转轴方向

光变揭示了重复运动的线索，但仅凭亮暗变化，无法直接读出转轴朝向。为了进一步分析，镜盾科技参考已有的二级三维形状模型，建立简化筒体模型，并结合太阳、目标和观测站之间不断变化的方向，比较不同转轴假设下的亮度变化。

公开资料显示，长征十二号采用两级构型，箭体直径约3.8米，二级贮箱使用铝锂合金。下图是二级火箭体的形状模型，呈现了筒体和两台发动机的外形。

▲ 用于形状参考的二级火箭体模型。图源：镜盾科技分析资料。

在把光变节奏作为模型运动周期、并简化筒体反光方式的条件下，三次观测数据的联合拟合给出的筒体扫锥轴方向位于赤经约319度、赤纬约+59度附近。

围绕新的发射任务，镜盾科技持续跟踪进入轨道的载荷和火箭体，结合轨道预报安排观测，并利用连续图像测量目标位置、比对运行轨迹。对于观测中出现的亮度变化，还可以进一步开展测光、周期分析与姿态建模。

这次长征十二号二级火箭体的观测，我们从发现周期光变出发，经过后续跟踪、数据处理和模型分析，逐步形成对目标运动状态的初步判断。这样的连续观测和分析，能够帮助我们第一时间掌握入轨航天器的姿态与健康状态，为相关发射任务提供第三方独立观测证据支撑。

面向近地轨道至地月空间，镜盾科技持续开展空间目标监测与数据分析，为客户提供空间态势感知所需的观测信息和分析支持。