NASA отказалось от спасения обсерватории Swift — телескоп сгорит в атмосфере
Аппарат Link с тремя манипуляторами должен был поймать телескоп и поднять его орбиту
Через несколько недель после запуска Link неконтролируемо закрутился и не смог занять нужное положение
Вход Swift в атмосферу ожидается не раньше октября, угрозы для людей на Земле нет
Опыт хотят использовать для похожей операции по спасению телескопа «Хаббл»
Инженеры NASA подтвердили, что спасти историческую обсерваторию имени Нила Герелса Swift от огненной гибели не удастся, несмотря на все приложенные усилия. В июле специалисты миссии вместе с компанией Katalyst Space Technologies запустили аппарат Link, рассчитывая захватить орбитальный телескоп и поднять его на более высокую орбиту. Однако многочисленные осложнения вынудили команду окончательно отказаться от спасательной операции.
Источник изображения — popsci.com
«Это не тот результат, к которому мы стремились, но он не меняет того, ради чего эту миссию стоило пробовать», — говорится в заявлении администратора NASA Джареда Айзекмана.
Чем занимался Swift два десятилетия
Запущенная в 2004 году, обсерватория Swift более двадцати лет наблюдала за самыми мощными взрывами во Вселенной. Её специализация — гамма-всплески, кратчайшие и при этом самые энергичные события из известных астрономии: вспышка длительностью в секунды выделяет больше энергии, чем Солнце за всё время своего существования.
Ценность аппарата была именно в скорости реакции. Заметив всплеск, телескоп разворачивался к источнику за считаные секунды и передавал координаты наземным обсерваториям — без этого большинство событий успевало погаснуть прежде, чем на них наводились другие инструменты. В 2022 году Swift зафиксировал самое яркое извержение из когда-либо наблюдавшихся — гамма-всплеск, получивший прозвище BOAT (Brightest of All Time, «ярчайший за всё время»).
Почему телескоп начал падать
После долгих лет беспрецедентного вклада в астрономию за аппарат взялись силы, управляющие космосом: земное притяжение медленно тянуло телескоп к точке невозврата. Ускорила падение и возросшая активность солнечного ветра.
Механизм здесь предельно физический: всплеск солнечной активности разогревает верхние слои атмосферы, та расширяется, и на высотах, где летают спутники, плотность среды растёт. Сопротивление увеличивается, орбита проседает быстрее — и процесс идёт лавинообразно, потому что ниже атмосфера ещё плотнее. Ранее в этом году NASA отключило научные приборы Swift, пытаясь оттянуть конец, но телескоп всё равно оставался на траектории, ведущей к сгоранию в атмосфере в течение нескольких месяцев.
Link: аппарат с тремя манипуляторами, построенный за девять месяцев
Специалисты миссии всё же решились на спасательную операцию в последний момент. Всего за девять месяцев инженеры Katalyst Space Technologies спроектировали и построили аппарат с тремя манипуляторами, названный Link. Замысел состоял в том, чтобы аккуратно захватить Swift, а затем с помощью двигателей медленно поднять обсерваторию до исходной высоты — около 600 километров (373 мили) над Землёй. В случае успеха телескоп получил бы ещё несколько лет жизни.
Девять месяцев от чертежа до запуска — срок, для космической отрасли почти неприличный: обычно подобные аппараты создаются годами. Причина спешки была не в амбициях, а в графике, который задавало само Солнце: ждать дольше означало не успеть вовсе.
Сложность задачи тоже стоит проговорить. Swift не проектировался под стыковку: у него нет ни причального узла, ни меток для наведения, ни ручек для захвата — всё это появилось на спутниках гораздо позже. Поймать вращающийся аппарат, который не приспособлен к тому, чтобы его ловили, и при этом не повредить его конструкцию — операция, которую на орбите почти никто не выполнял.
Что пошло не так
К сожалению, всё начало разваливаться через несколько недель после старта, когда Link случайно вошёл в неконтролируемое вращение. Инженерам в итоге удалось частично его стабилизировать, но множество не устранённых до конца проблем не позволили правильно сориентировать аппарат на орбите.
Для сближения на орбите точная ориентация критична: без неё невозможно ни навестись на цель, ни выдать импульс в нужном направлении, ни удерживать относительную скорость у самой точки контакта. Промах в этом манёвре означал бы не неудачу, а столкновение — и гибель телескопа раньше расчётного срока.
«Мы знали, что это миссия с высоким риском и высокой отдачей — первая в своём роде попытка, разработанная в беспрецедентные сроки, продиктованные активностью Солнца», — отметил директор отдела астрофизики NASA Шон Домагаль-Голдман.
Когда упадёт Swift и опасно ли это
По текущим расчётам, вход Swift в атмосферу ожидается не ранее октября. Где именно начнётся финальное снижение, пока неизвестно, однако угрозы для людей на Земле не предполагается.
Причин для беспокойства действительно немного: аппарат массой около полутора тонн при входе в плотные слои разрушается и почти полностью сгорает, а уцелевшие фрагменты с высокой вероятностью падают в океан — он занимает более двух третей поверхности планеты. Точное место предсказать нельзя не из-за небрежности расчётов, а из-за той же солнечной активности: она меняет плотность атмосферы, а значит, и момент схода с орбиты, — а сдвиг всего на несколько минут переносит точку падения на тысячи километров.
Миссия не закончена: следующим может стать «Хаббл»
Между тем миссия далека от завершения. NASA и Katalyst продолжат вести Link к Swift, насколько это возможно, чтобы извлечь максимум сведений для будущих подобных сближений.
Среди них может оказаться и операция по такому же подъёму орбиты знаменитого телескопа «Хаббл». После 36 лет службы историческая обсерватория тоже страдает от снижающейся орбиты, которую усугубляет интенсивная солнечная активность. Ставки в этом случае несравнимо выше: «Хаббл» — самый узнаваемый научный инструмент в истории, и его потеря стала бы событием совсем иного масштаба.
«Мы все надеялись получить от Swift больше науки, — сказал Домагаль-Голдман. — Но мы знали, что выводы из этой миссии будут ценны в любом случае, и очень многое приобрели благодаря череде достижений, которых добились к этому моменту».
Оценка не выглядит попыткой сгладить неудачу. Отрасль давно обсуждает обслуживание спутников на орбите как отдельный рынок — от дозаправки до ремонта и увода отработавших аппаратов, — и практических данных о захвате неподготовленной цели у неё почти нет. Даже неудачная попытка даёт то, чего не даст ни один расчёт: понимание, как ведёт себя аппарат, когда всё идёт не по плану.
