Od ponad dwudziestu lat należące do NASA obserwatorium kosmiczne Neil Gerhels Swift jest niezbędnym narzędziem dla astronomów, wykrywającym i analizującym najpotężniejsze eksplozje we wszechświecie: rozbłyski gamma. Jednak statek kosmiczny znajduje się obecnie w krytycznym wyścigu z czasem. Zderzenia z cząsteczkami atmosferycznymi ciągną ją stale w stronę Ziemi, grożąc ognistym końcem do końca tego roku.
Zamiast pozwolić Swiftowi upaść, NASA zatwierdziła śmiałą misję ratunkową: automatyczny statek kosmiczny próbowałby delikatnie schwytać Swifta, wynieść go na bezpieczniejszą orbitę, a następnie wypuścić. Wysiłek ten jest ważny nie tylko ze względu na uratowanie jednego teleskopu; jest to poligon doświadczalny umożliwiający przedłużenie żywotności przyszłych misji kosmicznych. Technologie leżące u podstaw tej misji są szybko udoskonalane, dzięki czemu tego typu interwencje stają się coraz bardziej wykonalne.
Problem rozpadu orbity
Wszystkie statki kosmiczne na niskiej orbicie okołoziemskiej (zwłaszcza poniżej 600 kilometrów) podlegają oporowi atmosferycznemu. Aktywność słoneczna zwiększa ten opór, co oznacza, że Swift traci teraz wysokość szybciej, niż początkowo sądzono. Obserwatorium wystrzelono na wysokość 600 km i pomimo początkowych przewidywań, że ma przetrwać do lat 30. XXI wieku, zwiększona aktywność Słońca wymusiła ponowną ocenę. Bez interwencji Swift wejdzie w atmosferę ziemską i spłonie do końca tego roku.
Pilność sytuacji skłoniła NASA do działania. Chociaż porażka i tak oznacza utratę teleskopu, sukces może odblokować lata dodatkowych danych naukowych.
Plan ratunkowy o wartości 30 milionów dolarów
NASA przyznała firmie Katalyst Space Technologies kontrakt o wartości 30 milionów dolarów na misję ratunkową, która ma wystartować na początku czerwca. Ten harmonogram jest wyjątkowo krótki jak na tak złożone przedsięwzięcie: konserwacja robotów w kosmosie jest niezwykle złożona i nigdy wcześniej nie była podejmowana w ramach misji naukowej.
Poprzednie misje konserwacyjne, takie jak naprawy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a przeprowadzane przez astronautów, opierały się na zdolnościach adaptacyjnych człowieka. Ta robotyczna próba będzie znacznie trudniejsza. Postęp w branży pokazuje jednak, że jest to obecnie możliwe do osiągnięcia. Firma Northrop Grumman udowodniła już wykonalność automatycznego przedłużania życia satelitów komercyjnych za pomocą pojazdów przedłużających misję.
Zrobotyzowany chwytak
Katalyst buduje trzyramowy automatyczny statek kosmiczny, którego zadaniem jest schwytanie Swifta. Największy problem? Swift został zbudowany z myślą o konserwacji robotycznej. „Sonda kosmiczna została zbudowana ponad 20 lat temu, więc nie ma nawet dobrej dokumentacji pokazującej, jak wyglądają niektóre z tych interfejsów” – wyjaśnia Kieran Wilson, główny badacz Katalyst.
Statek kosmiczny zostanie wystrzelony za pomocą rakiety Pegasus zrzuconej ze zmodyfikowanego samolotu odrzutowego, aby dotrzeć na orbitę równikową Swifta. W ciągu kilku miesięcy robot ostrożnie podniesie Swifta na wysokość 550 km, a następnie odłączy się i spłonie w atmosferze – co będzie godnym poświęceniem dla misji.
Nowa era cykli życia statków kosmicznych?
Misja niesie ze sobą znaczne ryzyko. Jak przyznaje dyrektor generalny Katalyst, Gonghee Lee: „To, czego nie możemy kontrolować, nie pozwala mi zasnąć w nocy”. Jeśli jednak akcja zakończy się sukcesem, akcja ratunkowa może na nowo zdefiniować sposób, w jaki myślimy o cyklach życia statków kosmicznych.
Zdolność Swifta do szybkiego reagowania na wydarzenia astronomiczne jest nieoceniona, zwłaszcza w obliczu powstawania nowych obserwatoriów. Serwisowanie robotyczne mogłoby stanowić znacznie tańszą alternatywę dla budowania zupełnie nowych misji, czyniąc naukę o kosmosie bardziej zrównoważoną. Jak mówi astrofizyk NASA Brad Cenko: „To prawie jak nowa misja… ale można ją dostać za ułamek kosztów zbudowania czegoś od zera”.
