С момента запуска в 2004 году обсерватория Нил Герелс Свифт охотилась за гамма-всплесками с орбиты. Но атмосферное сопротивление тянет её вниз, и без вмешательства она сгорит в атмосфере позднее в этом году. В ответ на это NASA около девяти месяцев назад обратилось к небольшому стартапу из Аризоны, Katalyst Space Technologies, выделив примерно 30 миллионов долларов на создание и запуск роботизированного сервисного аппарата под названием LINK.
NASA предоставило последние подробности об этой рискованной миссии во время недавней телеконференции для прессы, всего за несколько дней до запланированного запуска.
«Должен быть честным: никто не думал, что это будет возможно. Никто не думал, что мы зайдём так далеко, как зашли сегодня», — заявил на брифинге Шон Домагал-Голдман, директор астрофизического отдела NASA.
План прост по своей концепции и, как и большинство космических программ, дерзок в исполнении. Он включает запуск LINK 27 июня (при благоприятной погоде), сближение со Swift, захват стареющего телескопа и последующий подъём телескопа на более высокую орбиту.
«Прошло всего около семи месяцев с тех пор, как NASA заключило контракт с Katalyst на попытку поднять Swift с помощью спутника LINK компании», — сказал Брэд Ценко, руководитель миссии SWIFT, в более раннем заявлении NASA. «В сочетании с нашими изменениями в научных операциях команды создают наилучшую возможную возможность продлить срок службы Swift и продолжить его наследие космических исследований», — добавил он.
В конечном счёте кризис спровоцировало Солнце. Интенсивные солнечные бури в 2024 году ударили по верхним слоям атмосферы Земли, заставив их расшириться и надуться. Те же бури вызвали полярные сияния, видимые далеко на юге, вплоть до Техаса, красивые с земли, но катастрофические для Swift, поскольку нагретая, более плотная атмосфера значительно увеличила сопротивление космического аппарата.
Запущенный в 2004 году на высоте около 370 миль (595 км), где воздух почти вакуум, аппарат медленно терял высоту в течение 20 лет из-за накопленного сопротивления. Сейчас он находится на высоте примерно 230 миль (370 км) и продолжает снижаться.
Команда Swift исправила проблему, где могла. В феврале операторы наклонили космический аппарат, чтобы уменьшить его поперечное сечение и снизить атмосферное сопротивление. В апреле они предприняли более радикальный шаг, отключив широкоугольный телескоп для регистрации всплесков (Burst Alert Telescope), который как раз и обнаруживает гамма-всплески. Хотя этот шаг помог стабилизировать орбиту, это произошло за счёт науки.
Десятки космических событий остались незамеченными, пока Swift был «заглушён», по подсчётам команды. К ним относятся взрывы звёзд, разрывы чёрными дырами близлежащих звёзд, вспышки сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики и деформация комет при их пролёте через внутреннюю часть Солнечной системы.
Деньги — часть того, что делает спасательную операцию стоящей. Первоначальная миссия Swift стоила около 160 миллионов долларов на момент запуска. Аналогичная замена сегодня обошлась бы в 250–300 миллионов долларов с учётом инфляции. Таким образом, продление срока службы существующей обсерватории примерно за 30 миллионов долларов имеет очевидный финансовый смысл.
Более серьёзная проблема заключается в том, что частный робот будет спасать часть государственного оборудования, которое никогда не предназначалось для обслуживания. Хаббл выигрывал от посещений астронавтов, но у Swift нет стыковочных интерфейсов, ручек или зажимных колец — только двадцатилетняя теплоизоляция, разрушенная тепловым воздействием.
Оказавшись на орбите, LINK не будет спешить. В течение дней или даже недель роботизированный сервисный аппарат будет уточнять свою траекторию, пока не полетит рядом со Swift с практически одинаковой скоростью. Только тогда он сделает крупные планы телескопа.
Вот здесь всё становится неясным. После двадцати лет в суровом вакууме космоса изоляция Swift может отслаиваться, а точки захвата могут больше не соответствовать оригинальным чертежам. Команда Katalyst была откровенна и заявила, что это та часть, где они не могут заранее спланировать каждую деталь. Им просто придётся посмотреть, что там есть.
Финальным сближением нельзя управлять с Земли. Оба космических аппарата будут мчаться вокруг Земли со скоростью 17 000 миль в час (27 360 км/ч), что слишком быстро для того, чтобы радиосигналы поспевали за ними в реальном времени. Поэтому LINK должен действовать автономно: делать быстрые снимки, сравнивать их со своими моделями, давать короткие импульсы двигателей, чтобы сокращать расстояние дюйм за дюймом.
Как только LINK окажется достаточно близко, он выдвинет три зажимные руки. Затем Swift откажется от контроля над своей ориентацией, и сервисный аппарат возьмёт управление на себя. На этом этапе начнётся медленный подъём на более высокую орбиту. Подъём может занять от месяца до нескольких месяцев, в зависимости от высоты Swift на момент захвата, солнечной активности и того, будет ли двигатель работать исправно.
Киран Уилсон, главный исследователь Katalyst по проекту LINK, подчеркнул сжатые сроки миссии в своём заявлении: «Часы тикают, Swift снижается, поэтому мы должны найти баланс между тестированием и решением проблем, который даст миссии наилучшие шансы на успех». Между тем, Джон Ван Эпул, директор миссии NASA Swift, охарактеризовал общие усилия как «быструю, высокорискованную, высокодоходную миссию».
Если NASA удастся провернуть это, следующее поколение спутников, возможно, будет создано с расчётом на «гостей». Ручки в очевидных местах. Кольца, за которые может закрепиться робот. Детали, которые можно заменить. Вся идея в том, что ничто на орбите не должно оставаться привязанным к тому, как оно покинуло стартовую площадку.
Источники: NASA, Katalyst, NASA YouTube, Mashable, NASA Contract Award, NASA Science Blog
Прочитайте оригинальную статью на GEEKSPIN. Партнёрские ссылки на GEEKSPIN могут приносить нам и нашим партнёрам комиссионные.