WALLOPS ISLAND, Wirginia — Od ponad 20 lat należące do NASA obserwatorium kosmiczne Swift prowadzi płodne badania naukowe na orbicie, poszukując oznak rozbłysków gamma – najpotężniejszych eksplozji we wszechświecie. Teraz, spada na Ziemięskazany na ognistą śmierć pod koniec roku wraz z zanikaniem jego orbity.
Ale może nie.
Okazuje się, że NASA ma w przygotowaniu śmiałą misję ratunkową, jakiej nigdy wcześniej nie podejmowano w kosmosie: misję Szybkiego Wzmocnienia. Przedsięwzięcie wymaga nieprzetestowanego statku kosmicznego zbudowanego przez firmę Katalyst Space Technologies z Arizony, aby spotkał się i zadokował ze Swiftem – do czego obserwatorium nigdy nie zostało zaprojektowane – zanim obserwatorium powróci do Ziemia.
Jeśli wszystko pójdzie dobrze, kosmiczny holownik Katalyst (nazywa się Link) podniesie Szybkie obserwatorium na wyższą, bezpieczniejszą orbitę – taką, która doda lat życia misji starzejącego się teleskopu kosmicznego. Start oficjalnie zaplanowano na 27 czerwca, a Link wystartuje na ostatniej w historii rakiecie Pegasus XL, wystrzeliwanym z powietrza wzmacniaczu zbudowanym przez Northropa Grummana.
„Szczerze mówiąc, muszę być szczery: nikt nie sądził, że będzie to możliwe” – powiedział dziennikarzom w środę (17 czerwca) Shawn Domagal-Goldman, dyrektor Wydziału Astrofizyki NASA. „Nikt nie myślał, że zajdziemy tak daleko, jak już dzisiaj zaszliśmy”.
To, co najbardziej rzuca się w oczy, to szybkość realizacji misji.
Dopiero we wrześniu 2025 roku NASA wybrała Katalyst do zbudowania statku kosmicznego zdolnego do wzmocnienia Swifta z budżetem 30 milionów dolarów. To było dziewięć miesięcy temu. A teraz gotowy statek kosmiczny Link – z trzema robotycznymi ramionami, trzema głównymi silnikami odrzutowymi Halla i zestawem innych instrumentów – jest zapakowany na pokład Rakieta Pegasus XL i umieszczony na brzuchu lotniskowca L-1011 Stargazer, udający się w podróż do miejsca startu na atolu Kwajalein na południowym Pacyfiku.
„W ciągu ostatnich dziewięciu miesięcy przeszliśmy od czystej kartki do statku kosmicznego, który jest obecnie zintegrowany z rakietą w samolocie i jest gotowy do wystrzelenia na Kwaj” – powiedział Kieran Wilson, główny badacz Link w Przestrzeń Katalizatoraw środę. „To absolutnie bezprecedensowy harmonogram rozwoju tego programu”.
Jednak ta „szybka” oś czasu, jeśli można tak powiedzieć, jest niezbędna, jeśli NASA ma uratować obserwatorium kosmiczne Swift.
NASA pierwotnie uruchomiła Swift (jego pełna nazwa to Obserwatorium Neila Gehrelsa Swiftaod nazwiska zmarłego głównego badacza) w 2004 r. podczas wartej 250 milionów dolarów misji przeszukiwania nieba w poszukiwaniu rozbłysków gamma i innych wysokoenergetycznych zjawisk astrofizycznych w kosmosie. Ze swojej pierwotnej orbity, znajdującej się około 600 kilometrów nad Ziemią, Swift był cichym strażnikiem, gotowym do szybkiego skierowania się w stronę nowych celów z niespotykaną dotąd szybkością.
„Swift został zaprojektowany do nauki rozbłyski gammakrótkotrwałe błyski wysokoenergetycznego światła, które uwalniają więcej energii w ciągu zaledwie kilku sekund niż słońce będzie przez całe jego życie” – powiedział dziennikarzom w środę główny badacz Swift, Brad Cenko. „Pod tym względem odniósł ogromny sukces, wykrywając ponad 2000 takich źródeł aż do krawędzi widzialnego wszechświata”.
To właśnie Swift pomógł naukowcom potwierdzić bez wątpienia, że są to najcięższe pierwiastki, jakie znamy, łącznie z błyszczącymi złoto i platyna w biżuterii które teraz nosisz, zostały uformowane w wyniku tych wybuchowych wydarzeń kosmicznych, powiedział Cenko. Oczekiwano, że Swift spędzi na orbicie dwa lata. Ma już drugą dekadę życia i nadal jest w dobrym zdrowiu — cóż, poza tym”wypadanie z przestrzeni” część.
Widzisz, Swift nie ma silników odrzutowych ani żadnego rodzaju układu napędowego. Z biegiem lat wzrost aktywności słonecznej — pogoda kosmiczna od słońca — nadęła ziemską atmosferę, powodując większy opór Swifta, niż oczekiwano, ściągając go z początkowej orbity.
W zeszłym roku zespół misji Swift zdał sobie sprawę, że teleskop kosmiczny spada szybciej, niż oczekiwano. Bez misji ratunkowej Swift rozbiłby się na Ziemi pod koniec lata.
„Wyjście z orbity zwykłego statku kosmicznego było w porządku” – powiedział Domagal-Goldman. „Ale to nie był zwykły statek kosmiczny. To obserwatorium o wyjątkowych możliwościach w zakresie astrofizyki… To szybkie obserwatorium, które może szybko obracać się po nocnym niebie, aby znaleźć rzeczy, które w nocy huczą”.
„Więc zdecydowaliśmy, że tak, tym razem chcemy zapisać ten film ze względu na jego wyjątkowy charakter” – dodał.
Wiele musi się wydarzyć, aby statek kosmiczny Katalyst’s Link mógł uratować Swifta.
Statek kosmiczny o masie 937 funtów (425 kilogramów) wyniesie na wstępną orbitę testową 27 czerwca i przejdzie serię kontroli, aby upewnić się, że jego podstawowe systemy (trzy główne silniki, 16 silników sterujących reakcją, panele słoneczne, ramiona robotyczne) działają prawidłowo.
„Będziemy mieli kilkutygodniowy okres rozruchu, po którym rozpoczniemy manewry, aby zbliżyć się do Swifta” – powiedział Wilson.
Gdy Link dotrze na orbitę Swifta, wykona serię operacji zbliżeniowych, zadokuje, a następnie w ciągu kilku miesięcy wyniesie obserwatorium kosmiczne na jego pierwotną orbitę. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, Swift może wrócić do uprawiania nauki jesienią tego roku, powiedział Cenko. (Od lutego teleskop pracuje w trybie niskiego poboru mocy, aby zachować możliwą orbitę.)
Jeśli Linkowi się powiedzie, Swift może przeżyć w kosmosie kolejne pięć lub więcej lat. Link tymczasem odłączy się i będzie celowo zdeorbitowany (co oznacza, że celowo spadnie na Ziemię), aby zakończyć swoją misję.
„Wszystko to jest trudne i ryzykowne” – powiedział Wilson. „Istnieje wiele statków kosmicznych, które miały znacznie dłuższe cykle rozwoju i wiązały się ze znacznie większymi funduszami, a które zawiodły z prozaicznych powodów”.
Wiele prostych rzeczy może pójść nie tak.
Wilson powiedział, że na przykład panele słoneczne na Link mogą działać nieprawidłowo. Dodał, że Swift znajduje się na orbicie od tak dawna, że jego ochronne maty izolacyjne mogą być kruche jak szkło i pękać, gdy chwytają je roboty Linka.
A potem jest słońce. To wzmożona aktywność słoneczna postawiła Swifta w niebezpiecznej sytuacji. Ta działalność jest kontynuowana. W rzeczywistości Swift może być o jedną wielką burzę słoneczną od zagłady, jeśli słońce wystrzeliwuje potężną burzę, zanim Łącze Katalyst dotrze do niej.
Swift jest na dobrej drodze, aby do października spaść poniżej wysokości 300 km. W tym momencie Link może być zbyt nisko, aby dotrzeć do obserwatorium. Niespodziewana burza słoneczna może przyspieszyć tę jesień, ale NASA pozostaje pełna nadziei.
„W tej chwili uważamy, że mamy kilka miesięcy, podczas których Swift będzie na wystarczająco dużej wysokości, aby dać ludziom z Katalyst wielką szansę na przechwycenie nas i wzmocnienie” – powiedział Cenko.
Katalyst opiera się na przyszłej potrzebie serwisowania statków kosmicznych i przedłużania ich życia w kosmosie. W tym tygodniu firma zebrał 12 milionów dolarów finansowania opracować jeszcze bardziej wydajny statek kosmiczny o nazwie Nexus, który planuje „rozszerzyć obsługę satelitów o operacje na wielu orbitach i w wielu misjach”.
„W ciągu ostatniej dekady staliśmy się bardzo dobrzy w wysyłaniu obiektów w przestrzeń kosmiczną” – powiedział Robert Lamontagne, wiceprezes Katalyst ds. partnerstw strategicznych. „Katalyst jest tutaj tak naprawdę po to, aby w pewnym sensie wyznaczyć koniec tego jednorazowego modelu i początek nowego modelu”.
Pierwszy lot testowy misji Nexus mógłby wystartować w 2027 r. Jej cel: USA Siły Kosmiczne satelita o nazwie Rooster in orbita geostacjonarna 22 236 mil (35 786 km) nad Ziemią, znacznie wyżej niż obserwatorium Swift. Misja Nexus-1 wystartuje w przyszłym roku na rakiecie Ariane 6.
