Більше двох десятиліть космічна обсерваторія Ніла Герхелса Свіфт від NASA була життєво важливим інструментом для астрономів, виявляючи та аналізуючи найпотужніші вибухи у Всесвіті: гамма-сплески. Однак космічний апарат зараз перебуває у критичній гонці з часом. Зіткнення з атмосферними частинками неухильно тягнуть його до Землі, загрожуючи вогненним кінцем до кінця цього року.
Замість того, щоб дозволити Свіфту впасти, NASA схвалила зухвалу рятувальну місію: роботизований космічний апарат спробує акуратно захопити Свіфт, вивести його на безпечнішу орбіту, а потім відпустити. Ця спроба важлива як порятунку одного телескопа; це випробувальний полігон для продовження терміну служби майбутніх космічних наукових місій. Технології, що лежать в основі цієї місії, швидко вдосконалюються, роблячи такі втручання більш здійсненними.
Проблема орбітального розпаду
Всі космічні апарати на низькій навколоземній орбіті (особливо нижче 600 кілометрів) схильні до атмосферного опору. Сонячна активність збільшує опір, що означає, що Свіфт зараз втрачає висоту швидше, ніж спочатку передбачалося. Обсерваторія була запущена на висоті 600 км, і, незважаючи на початкові прогнози виживання до 2030-х років, сонячна активність змусила переоцінку. Без втручання Свіфт увійде в атмосферу Землі та згорить до кінця цього року.
Терміновість ситуації спонукала NASA діяти. Хоча невдача означає втрату телескопа в будь-якому випадку, успіх може відкрити роки додаткових наукових даних.
Рятувальний план за 30 мільйонів доларів
NASA уклала контракт із Katalyst Space Technologies на 30 мільйонів доларів для рятувальної місії, запуск якої заплановано на початок червня. Цей графік є виключно швидким для такого складного підприємства: роботизоване обслуговування в космосі сумно складно і ніколи раніше не здійснювалося для наукової місії.
Попередні місії з обслуговування, такі як ремонт космічного телескопа Хаббла, виконані астронавтами, покладалися на людську пристосованість. Ця роботизована спроба буде набагато складнішою. Однак галузеві досягнення показують, що зараз це можливо. Northrop Grumman вже довела життєздатність роботизованого продовження терміну служби комерційних супутників за допомогою своїх апаратів Mission Extension Vehicles.
Роботизоване захоплення
Katalyst будує трирамний роботизований космічний апарат, призначений для захоплення Свіфт. Найбільша проблема? Свіфт було збудовано без урахування роботизованого обслуговування. “Космічний апарат був побудований понад 20 років тому, тому навіть немає хорошої документації про те, як виглядають деякі з цих інтерфейсів”, – пояснює Кіран Вілсон, головний дослідник Katalyst.
Космічний апарат буде запущений за допомогою ракети Pegasus, скинутої з модифікованого реактивного літака для досягнення екваторіальної орбіти Свіфта. Протягом кількох місяців робот акуратно підніме Свіфт на висоту 550 км, а потім від’єднається, щоб згоріти в атмосфері – підходяща самопожертва заради місії.
Нова ера життєвих циклів космічних апаратів?
Місія несе у собі значні ризики. Як зізнається генеральний директор Katalyst Гонхі Лі: “Що мене не дає спати ночами, то це те, що ми не можемо контролювати”. Але у разі успіху цей порятунок може перевизначити наше уявлення про життєві цикли космічних апаратів.
Здатність Свіфта швидко реагувати на астрономічні події безцінна, особливо з появою нових обсерваторій. Роботизоване обслуговування може запропонувати набагато дешевшу альтернативу створенню абсолютно нових місій, роблячи космічну науку стійкішою. Як каже астрофізик NASA Бред Ценко: “Це майже як нова місія… але ви отримуєте її лише за частку вартості, необхідної для будівництва чогось з нуля”.
