Более двух десятилетий космическая обсерватория Нила Герхелса Свифт от NASA была жизненно важным инструментом для астрономов, обнаруживая и анализируя самые мощные взрывы во Вселенной: гамма-всплески. Однако космический аппарат сейчас находится в критической гонке со временем. Столкновения с атмосферными частицами неуклонно тянут его к Земле, угрожая огненным концом к концу этого года.
Вместо того чтобы позволить Свифту пасть, NASA одобрила дерзкую спасательную миссию: роботизированный космический аппарат попытается аккуратно захватить Свифт, вывести его на более безопасную орбиту, а затем отпустить. Эта попытка важна не только для спасения одного телескопа; это испытательный полигон для продления срока службы будущих космических научных миссий. Технологии, лежащие в основе этой миссии, быстро совершенствуются, делая такие вмешательства все более осуществимыми.
Проблема орбитального распада
Все космические аппараты на низкой околоземной орбите (особенно ниже 600 километров) подвержены атмосферному сопротивлению. Солнечная активность увеличивает это сопротивление, что означает, что Свифт сейчас теряет высоту быстрее, чем первоначально предполагалось. Обсерватория была запущена на высоте 600 км, и, несмотря на первоначальные прогнозы выживания до 2030-х годов, возросшая солнечная активность вынудила переоценку. Без вмешательства Свифт войдет в атмосферу Земли и сгорит к концу этого года.
Срочность ситуации побудила NASA действовать. В то время как неудача означает потерю телескопа в любом случае, успех может открыть годы дополнительных научных данных.
Спасательный план за 30 миллионов долларов
NASA заключила контракт с Katalyst Space Technologies на 30 миллионов долларов для спасательной миссии, запуск которой запланирован на начало июня. Этот график исключительно быстр для такого сложного предприятия: роботизированное обслуживание в космосе печально сложно и никогда ранее не предпринималось для научной миссии.
Предыдущие миссии по обслуживанию, такие как ремонт космического телескопа Хаббла, выполненные астронавтами, полагались на человеческую приспособляемость. Эта роботизированная попытка будет гораздо сложнее. Однако отраслевые достижения показывают, что сейчас это достижимо. Northrop Grumman уже доказала жизнеспособность роботизированного продления срока службы коммерческих спутников с помощью своих аппаратов Mission Extension Vehicles.
Роботизированный захват
Katalyst строит трехрамний роботизированный космический аппарат, предназначенный для захвата Свифта. Самая большая проблема? Свифт был построен без учета роботизированного обслуживания. «Космический аппарат был построен более 20 лет назад, поэтому даже нет хорошей документации о том, как выглядят некоторые из этих интерфейсов», — объясняет Киран Уилсон, главный исследователь Katalyst.
Космический аппарат будет запущен с помощью ракеты Pegasus, сброшенной с модифицированного реактивного самолета, чтобы достичь экваториальной орбиты Свифта. В течение нескольких месяцев робот аккуратно поднимет Свифт на высоту 550 км, а затем отсоединится, чтобы сгореть в атмосфере — подходящее самопожертвование ради миссии.
Новая эра жизненных циклов космических аппаратов?
Миссия несет в себе значительные риски. Как признается генеральный директор Katalyst Гонхи Ли: «Что меня не дает спать по ночам, так это то, что мы не можем контролировать». Но в случае успеха это спасение может переопределить наше представление о жизненных циклах космических аппаратов.
Способность Свифта быстро реагировать на астрономические события бесценна, особенно по мере появления новых обсерваторий. Роботизированное обслуживание может предложить гораздо более дешевую альтернативу созданию совершенно новых миссий, делая космическую науку более устойчивой. Как говорит астрофизик NASA Брэд Ценко: «Это почти как новая миссия… но вы получаете ее всего за долю стоимости, необходимой для строительства чего-то с нуля».
