Ratunek dla teleskopu Swift nie udał się. LINK wiruje, obserwatorium spłonie w atmosferze

NASA i Katalyst Space Technologies ogłosiły w środę, że porzucają główny cel misji LINK: robotyczne przechwycenie i podniesienie orbity teleskopu Neil Gehrels Swift. Podało to Ars Technica. Obserwatorium ma wejść w atmosferę Ziemi i spłonąć jeszcze w tym roku.

Swift trafił na niską orbitę okołoziemską w 2004 roku. Miał instrumenty do badania rozbłysków gamma, najpotężniejszych eksplozji we wszechświecie. Wywołują je między innymi narodziny czarnych dziur i zderzenia bardzo gęstych gwiazd. Niespełna rok temu NASA przyznała firmie Katalyst z Arizony kontrakt o wartości 30 000 000 dolarów na zbudowanie i wystrzelenie statku ratunkowego. Tempo było wymuszone przyspieszającym spadkiem orbity obserwatorium. Niepowodzenie zostawia lukę w astronomii wysokich energii, której raczej nie da się szybko zapełnić.

LINK wystartował 3 lipca na rakiecie Pegasus XL firmy Northrop Grumman. Po starcie kierownicy misji nawiązali łączność, ale problemy pojawiły się szybko.

Nie minęły dwa tygodnie lotu, a zespoły zaczęły zgłaszać kłopoty z orientacją sondy. Podało to NBC News. We wpisie na blogu z 15 lipca przedstawiciele NASA napisali, że inżynierowie Katalyst „poradzili sobie z wczesnymi problemami z łącznością i kontrolą orientacji”. Łatki na oprogramowanie najwyraźniej nie zadziałały. 28 lipca NASA podała, że systemy kontroli orientacji LINK-a zawiodły, „powodując obrót statku i sporadyczną łączność”. Statek obracał się z prędkością około 9 stopni na sekundę, podała agencja. Ars Technica poinformowało, że dwa z trzech kół reakcyjnych, używanych do kontroli orientacji, przestały działać. Problemy dotyczyły też silników na zimny gaz, służących do precyzyjnego naprowadzania. Zostały tylko trzy małe silniki plazmowe jako jedyny sposób odzyskania kontroli, gdy LINK pędził wokół Ziemi z prędkością blisko 5 mil na sekundę.

„To nie jest wynik, do którego dążyliśmy, ale nie zmienia to faktu, że ta misja była warta próby” — powiedział w oświadczeniu administrator NASA Jared Isaacman. „NASA powinna być gotowa działać szybko i podejmować rozsądne ryzyko, gdy potencjalny zysk jest tego wart, i dokładnie to zrobiliśmy”.

Prezes Katalyst Ghonhee Lee napisał na LinkedInie, że firma i NASA uzgodniły, iż misja „nie obejmie przechwycenia i podniesienia orbity teleskopu Neil Gehrels Swift NASA”. Podało to Scientific American. „Katalyst zaprojektowała, zbudowała i wystrzeliła statek eksperymentalny, żeby zmierzyć się z ambitnym zadaniem w bardzo napiętym terminie” — powiedział Lee. „Podjęliśmy to wyzwanie o wysokim ryzyku i wysokiej nagrodzie i jesteśmy dumni z kamieni milowych, które po drodze osiągnęliśmy”.

Ratunek od początku był mało prawdopodobny. NASA dała Katalyst dziewięć miesięcy na zaprojektowanie, zbudowanie i wystrzelenie LINK-a. Satelita wielkości lodówki miał dwa panele słoneczne, trzy silniki elektryczne na ksenon i trzy ramiona robotyczne, które miały chwycić Swifta. Ars Technica zauważyło, że pierwsze tego typu satelity zwykle potrzebują kilku lat, żeby były gotowe do startu. Skrócony harmonogram zmusił inżynierów do zaakceptowania ryzyka technicznego, na które inaczej by się nie zgodzili. Swift nie ma własnych silników, więc misja serwisowa była jedynym sposobem, żeby utrzymać w pracy obserwatorium za 500 000 000 dolarów.

Problemy Swifta zaczęły się w 2024 roku, w okresie silnej aktywności słonecznej. Podało to NBC News. Wszystkie satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej powoli tracą wysokość z powodu oporu atmosfery. Gdy aktywność Słońca rośnie, atmosfera Ziemi się nagrzewa, opór rośnie i orbity spadają szybciej, niż przewidywano.

Mimo niepowodzenia NASA i Katalyst twierdzą, że misja dała użyteczne dane. Katalyst nadal spróbuje zbliżyć się do Swifta i spotkać z nim, żeby przetestować technologię nawigacji z bliska, która może posłużyć przy przyszłych lotach serwisowych. „Wyciągniemy wszystko, czego się da, z próby spotkania LINK-a i wykorzystamy te wnioski w kolejnych misjach” — powiedział Isaacman.

Shawn Domagal-Goldman, dyrektor wydziału astrofizyki NASA, powiedział w oświadczeniu, że misja była „pierwszą taką próbą, opracowaną w bezprecedensowym tempie wymuszonym przez aktywność Słońca”. Dodał: „Wszyscy liczyliśmy na więcej nauki ze Swifta. Wiedzieliśmy jednak, że wnioski z tej misji będą cenne tak czy inaczej”.

Serwisowanie satelitów pozostaje strategicznym celem NASA i firm komercyjnych. Katalyst jest jedną z kilku amerykańskich spółek pracujących nad operacjami spotkania i zbliżenia. Te technologie mogłyby kiedyś pozwolić na tankowanie, naprawę albo modernizację satelitów na orbicie. Rynek jest jeszcze młody, a ratunek Swifta dał rzadki test sprzętu i biznesowego uzasadnienia w realnych warunkach.

Dla astronomów bardziej bezpośrednią stratą jest sam Swift. Obserwatorium działało znacznie dłużej niż pierwotnie zakładane dwa lata. Wciąż jest poszukiwane za sprawą połączenia instrumentów pracujących w wielu zakresach widma i szybkiego naprowadzania, które pozwalają mu wskazywać rozbłyski gamma do dalszych obserwacji innymi teleskopami. Gdy spłonie w atmosferze, ta możliwość zniknie razem z nim.

NASA nie ogłosiła następcy Swifta w jego konkretnej roli wykrywania rozbłysków i szybkiego naprowadzania. Kolejne duże misje astrofizyczne agencji, w tym Teleskop Kosmiczny Nancy Grace Roman, wystrzelony pod koniec sierpnia, skupiają się na innych pytaniach. Roman ma zebrać więcej informacji niż jakikolwiek wcześniejszy teleskop o tym, jak rozszerza się wszechświat i ile ukrytych planet może istnieć w galaktyce.