La NASA rinuncia a salvare Swift, Starling centra un primato: due lezioni sull'autonomia spaziale

Una missione ha dimostrato un nuovo modo di navigare. L'altra non è riuscita a salvare un telescopio. Entrambe sono finite sulla scrivania della NASA nel giro di un mese.

Il 17 agosto la NASA ha annunciato che la missione Starling ha determinato la posizione di un satellite in orbita con un nuovo sistema, che si basa su altri oggetti nello spazio invece che su una rete di navigazione. La dimostrazione tecnologica FALCON, un esperimento congiunto tra la NASA e EraDrive, spinout di Stanford, ha confrontato gli oggetti visti dalle camere di Starling con un catalogo pubblico di circa 20.000 oggetti spaziali gestito dal Dipartimento della Guerra degli Stati Uniti. Secondo la NASA, il veicolo ha poi usato quegli oggetti verificati come punti di riferimento per calcolare la propria orbita. In tre giorni FALCON ha raffinato le orbite note di oltre 200 oggetti senza intervento da terra.

Due giorni dopo il quadro si è oscurato. Scientific American ha riferito che il Neil Gehrels Swift Observatory della NASA, lanciato nel 2004 per studiare i lampi gamma, rientrerà nell'atmosfera terrestre e brucerà più avanti quest'anno. Il tentativo di salvataggio è fallito prima ancora di cominciare davvero.

Un telescopio senza propulsori

Swift non ha propulsori propri, quindi non può alzare la sua orbita. L'osservatorio ha iniziato a perdere quota rapidamente durante un periodo di intensa attività solare cominciato nel 2024. Ars Technica spiega il meccanismo: l'aumento dell'attività solare riscalda l'atmosfera terrestre, il che accresce la resistenza sui satelliti in orbita terrestre bassa e accelera il decadimento orbitale.

Nel 2025 la NASA ha assegnato un contratto da 30 milioni di dollari a Katalyst Space Technologies, azienda dell'Arizona, per costruire un veicolo di soccorso chiamato LINK. Il piano, come lo ha descritto Ars Technica, prevedeva che LINK volasse fino a Swift, lo catturasse con tre bracci robotici e lo spingesse abbastanza in alto da sfuggire al rientro. La NASA ha dato a Katalyst nove mesi per progettare, costruire e lanciare un satellite unico nel suo genere, un processo che di solito richiede diversi anni.

LINK è stato lanciato il 3 luglio sul razzo Pegasus XL di Northrop Grumman. Secondo NBC News, i responsabili della missione hanno stabilito le comunicazioni dopo il lancio, ma meno di due settimane dopo l'inizio del volo i team hanno iniziato a segnalare problemi con l'orientamento della sonda. In un post sul blog del 15 luglio, la NASA ha detto che gli ingegneri di Katalyst avevano risolto i primi problemi di comunicazione e controllo dell'assetto. Le correzioni software sembrano essere fallite. Il 28 luglio la NASA ha dichiarato che i sistemi di controllo dell'assetto di LINK si erano guastati, facendo ruotare il veicolo e causando comunicazioni sporadiche.

Ars Technica ha riferito che due delle tre ruote di reazione del satellite hanno smesso di funzionare, e che anche i propulsori a gas freddo usati per il puntamento più fine avevano problemi. Restavano tre propulsori al plasma a basso impulso come unico mezzo per riprendere il controllo di un veicolo che viaggia a quasi 5 miglia al secondo. La NASA ha detto che LINK ruotava a circa 9 gradi al secondo. Questo mese i propulsori hanno rallentato la rotazione, ma i problemi di fondo del controllo dell'assetto sono rimasti. Mercoledì la NASA e Katalyst hanno annunciato che rinunciavano al salvataggio.

"Questo non è l'esito verso cui stavamo lavorando, ma non cambia il motivo per cui valeva la pena tentare questa missione", ha detto l'amministratore della NASA Jared Isaacman in una dichiarazione. "Impareremo tutto il possibile dal tentativo di rendezvous di LINK e metteremo quelle lezioni al lavoro nelle missioni che seguiranno."

L'amministratore delegato di Katalyst, Ghonhee Lee, ha detto in una dichiarazione che l'azienda ha accettato una "sfida ad alto rischio e alto rendimento" ed è orgogliosa delle tappe raggiunte. "Abbiamo già imparato moltissimo, e ora il nostro compito è trasformare quelle lezioni in qualcosa di duraturo", ha detto Lee, descrivendo un piano per costruire "un manuale replicabile per informare le future operazioni di rendezvous e prossimità e il servizio ai satelliti".

Cosa ha realmente mostrato Starling

Il contrasto con Starling è netto. Il carico utile FALCON di Starling non aveva bisogno di nuovo hardware. Ha riutilizzato le camere star-tracker del veicolo, strumenti standard che identificano oggetti luminosi per determinare l'orientamento di un satellite, e le ha combinate con il software di volo Era-Core di EraDrive e un catalogo di satelliti noti a bordo.

"FALCON è un altro successo per la missione dimostrativa Starling", ha detto Roger Hunter, program manager del programma Small Spacecraft and Distributed Systems della NASA all'Ames Research Center, nell'annuncio dell'agenzia. "I risultati di FALCON possono avere implicazioni di vasta portata per il monitoraggio del traffico spaziale in orbita, l'evitamento delle collisioni e la navigazione alternativa."

La NASA afferma che l'autodeterminazione orbitale è un primato per un veicolo spaziale che usa camere ottiche per navigare in base alla posizione relativa rispetto ad altri oggetti. In esperimenti separati, la capacità di aggiornamento del catalogo ha prodotto a bordo di Starling previsioni di posizione degli oggetti migliori di quelle fornite dalle stazioni di terra.

La navigazione satellitare tradizionale dipende dai segnali GPS, inaffidabili o non disponibili nello spazio lunare o profondo. La NASA inquadra FALCON come base per sciami di satelliti lunari, missioni scientifiche distribuite ed esplorazione umana. Più avanti quest'anno Starling, lanciato nel 2023, estenderà l'esperimento così che il suo sciame di quattro veicoli possa condividere i dati di tracciamento e raffinare le posizioni collettivamente.

I due casi non sono una favola morale pulita su approcci vecchi e nuovi. Il fallimento di LINK è stato meccanico: ruote di reazione, propulsori, controllo dell'assetto. Il successo di FALCON è stato computazionale. Ma entrambi indicano la stessa pressione, cioè il costo di affidarsi a reti di terra e operatori umani per decisioni che i veicoli spaziali potrebbero sempre più prendere da soli.

La perdita di Swift rende concreto ciò che è in gioco. Gli astronomi dipendono ancora dalla combinazione di strumenti multi-lunghezza d'onda e puntamento agile dell'osservatorio per localizzare i lampi gamma da seguire con altri telescopi. "Speravamo tutti in più scienza da Swift", ha detto Shawn Domagal-Goldman, direttore della divisione di astrofisica della NASA, in una dichiarazione. "Ma sapevamo che gli insegnamenti di questa missione sarebbero valsi comunque."

Katalyst non abbandona LINK. Il veicolo è ancora vivo, e l'azienda dice che tenterà di avvicinarsi e di incontrarsi con Swift per dimostrare la tecnologia di navigazione ravvicinata. La divisione di astrofisica della NASA ha definito la missione "un tentativo unico nel suo genere, sviluppato su una tempistica senza precedenti dettata dall'attività del Sole".

Quella tempistica è la parte da tenere d'occhio. La NASA ha compresso anni di sviluppo in nove mesi e ha accettato il rischio tecnico per farlo. Se l'agenzia ripeterà questo scambio, e cosa cambierà la prossima volta, conterà più della perdita di un telescopio di 22 anni.