Seit über zwei Jahrzehnten ist das Neil-Gehrels-Swift-Observatorium der NASA ein wichtiges Werkzeug für Astronomen, um die stärksten Explosionen im Universum zu erkennen und zu analysieren: Gammastrahlenausbrüche. Allerdings befindet sich die Raumsonde nun in einem kritischen Wettlauf mit der Zeit. Kollisionen mit atmosphärischen Partikeln ziehen es stetig in Richtung Erde und drohen noch in diesem Jahr ein feuriges Ende.
Anstatt Swift fallen zu lassen, hat die NASA grünes Licht für eine gewagte Rettungsmission gegeben: Ein Roboter-Raumschiff wird versuchen, Swift sanft einzufangen, in eine sicherere Umlaufbahn zu bringen und es dann freizulassen. Bei dieser Anstrengung geht es nicht nur um die Rettung eines Teleskops; Es ist ein Testfall für die Verlängerung der Lebensdauer künftiger Weltraummissionen. Die Technologie hinter dieser Mission verbessert sich rasant und macht solche Eingriffe zunehmend machbar.
Die Herausforderung des Orbitalzerfalls
Alle Raumfahrzeuge in einer niedrigen Erdumlaufbahn (insbesondere unter 600 Kilometern) sind vom Luftwiderstand betroffen. Die Sonnenaktivität erhöht diesen Widerstand, was bedeutet, dass Swift jetzt schneller an Höhe verliert als ursprünglich vorhergesagt. Das Observatorium wurde in einer Höhe von 600 km gestartet, und trotz früher Prognosen für ein Überleben bis in die 2030er Jahre hat die zunehmende Sonnenaktivität eine Neubewertung erzwungen. Ohne Intervention wird Swift noch in diesem Jahr wieder in die Erdatmosphäre eindringen und verglühen.
Die Dringlichkeit dieser Situation veranlasste die NASA zum Handeln. Während ein Misserfolg ohnehin den Verlust des Teleskops bedeutet, könnte ein Erfolg jahrelange zusätzliche wissenschaftliche Daten freisetzen.
Der 30-Millionen-Dollar-Rettungsplan
Die NASA hat einen 30-Millionen-Dollar-Auftrag an Katalyst Space Technologies für eine Rettungsmission vergeben, die Anfang Juni startet. Dieser Zeitplan ist für ein so komplexes Unterfangen außergewöhnlich kurz: Die Wartung von Robotern im Weltraum ist bekanntermaßen schwierig und wurde noch nie für eine wissenschaftliche Mission versucht.
Frühere Wartungsmissionen, wie die von Astronauten durchgeführten Reparaturen am Hubble-Weltraumteleskop, waren auf die Anpassungsfähigkeit des Menschen angewiesen. Dieser Roboterversuch wird weitaus anspruchsvoller sein. Die Fortschritte in der Branche deuten jedoch darauf hin, dass dies nun in greifbare Nähe rückt. Northrop Grumman hat mit seinen Mission Extension Vehicles bereits die Machbarkeit einer Roboter-Lebensverlängerung mit kommerziellen Satelliten bewiesen.
Der Robotergreifer
Katalyst baut ein dreiarmiges Roboter-Raumschiff, das Swift einfangen soll. Die größte Herausforderung? Swift wurde nicht für die Wartung durch Roboter entwickelt. „Das Raumschiff wurde vor mehr als 20 Jahren gebaut, daher gibt es nicht einmal eine gute Dokumentation darüber, wie einige dieser Schnittstellen aussehen“, erklärt Kieran Wilson, der Hauptforscher von Katalyst.
Das Raumschiff wird mit einer Pegasus-Rakete gestartet, die von einem modifizierten Düsenflugzeug abgeworfen wird, um Swifts äquatoriale Umlaufbahn zu erreichen. Über mehrere Monate hinweg wird der Roboter Swift sanft auf eine Höhe von 550 km ziehen, sich dann ablösen und in der Atmosphäre verglühen lassen – ein angemessenes Opfer für die Mission.
Eine neue Ära für den Lebenszyklus von Raumfahrzeugen?
Die Mission birgt erhebliche Risiken. Ghonhee Lee, CEO von Katalyst, gibt zu: „Was mich nachts wach hält, sind die Dinge, die wir nicht kontrollieren.“ Aber wenn diese Rettung erfolgreich ist, könnte sie unsere Denkweise über den Lebenszyklus von Raumfahrzeugen neu definieren.
Swifts Fähigkeit, astronomische Ereignisse schnell zu verfolgen, ist von unschätzbarem Wert, insbesondere wenn neue Observatorien online gehen. Die Wartung durch Roboter könnte eine weitaus günstigere Alternative zum Aufbau völlig neuer Missionen darstellen und die Weltraumwissenschaft nachhaltiger machen. Wie Brad Cenko, Astrophysiker bei der NASA, es ausdrückt: „Es ist fast so, als wäre es eine neue Mission … aber man bekommt sie für nur einen Bruchteil dessen, was es kosten würde, etwas von Grund auf neu zu bauen.“
