Смілива місія з порятунку однієї з ключових космічних обсерваторій NASA від падіння на Землю зіткнулася з власними труднощами, але ще є надія, що обидва космічні апарати зможуть подолати перешкоди.
Обсерваторія Neil Gehrels Swift, запущена майже 22 роки тому, є багатоцільовим астрофізичним інструментом на низькій навколоземній орбіті. За словами науковців, вона слугує космічним «першим реагувальником» NASA, фіксуючи спалахи активності небесних об’єктів.
Проте космічний обсерваторійний апарат відчуває посилений атмосферний опір через сонячну активність. За прогнозами NASA, без втручання Swift, ймовірно, увійде в атмосферу Землі цієї весни, опустившись нижче оптимальної висоти близько 300 кілометрів над поверхнею планети.
Агентство обрало компанію Katalyst Space Technologies (Аризона) для проєктування, будівництва, тестування та запуску космічного апарату, здатного зістикуватися зі Swift та підняти його орбіту. Усе це мало бути виконано лише за дев’ять місяців.
Роботизований супутник, названий LINK, був запущений 3 липня. Його вивела в космос ракета Northrop Grumman Pegasus XL, яку скинув модифікований літак L-1011 компанії Stargazer.
На перший погляд, усе йшло за планом, доки 25 липня LINK не почав обертатися в космосі, що призвело до тимчасової втрати зв’язку, повідомили Katalyst і NASA 28 липня.
Хоча зараз обертання LINK, схоже, значною мірою контрольоване, зближення супутника зі Swift затримується. Наразі невідомо, чи встигне LINK досягти обсерваторії вчасно.
«Думаю, одне з найскладніших завдань — передати, наскільки дивовижно, що ми досягли цього етапу», — зазначив Шон Домагал-Голдман, директор відділу астрофізики NASA, під час пресконференції 17 червня. «Навіть якщо всі зроблять усе ідеально, попереду можуть бути ризики, які ми не зможемо контролювати. Я глибоко вдячний, що ми взагалі наважилися на це».
Ось що сталося досі:
Кружляння у часі
Після успішного виведення LINK на орбіту команда експлуатації Katalyst підтвердила зв’язок із супутником.
Початковий план Katalyst передбачав кілька тижнів перевірки стану навігації та сенсорів LINK у космосі.
Приблизно через тиждень після запуску Katalyst і NASA повідомили, що роботи виконуються за планом. Супутник розгорнув сонячні панелі та здійснив запуски двигунів.
13 липня Katalyst заявила, що LINK пройшов половину етапу активації. Через два дні NASA опублікувало схоже оновлення, але також зазначило, що команда зіткнулася з деякими проблемами.
«Команда Katalyst також швидко вирішила ранні проблеми зі зв’язком та керуванням орієнтацією, що виникли під час польоту, зокрема проблему з одним із трьох реакційних коліс космічного апарату», — йдеться в повідомленні NASA від 15 липня. «Після визначення причини було впроваджено виправлення програмного забезпечення та оновлення операцій, які відновили надійний зв’язок та стабільне керування орієнтацією».
Згодом Katalyst повідомила, що команда перевіряє продуктивність LINK, і космічний апарат готується до майбутнього зближення зі Swift. Частиною процесу було збільшення тривалості роботи двигунів супутника, щоб підготуватися до багатогодинних запусків, необхідних для захоплення обсерваторії.
Однак 28 липня компанія заявила, що LINK три дні перебував у багатоосьовому обертанні.
«Попереднє розслідування показує, що два з трьох реакційних коліс LINK наразі нефункціональні, і є деяка втрата функціональності в його системі двигунів на холодній газовій тязі», — повідомило NASA того дня, додавши, що Katalyst має план зі зменшення обертання та перегляне будь-які плани щодо Swift.
Через два дні Katalyst повідомила, що команда зменшила швидкість обертання LINK з приблизно 9 градусів на секунду до 4 градусів на секунду за допомогою серії запусків двигунів.
«Команди також далі оцінювали функціональність LINK і дійшли висновку, що все ще існують потенційні шляхи для прискорення», — зазначило NASA в повідомленні від 31 липня. «NASA тісно співпрацює з Katalyst над переглядом та впровадженням інноваційних підходів».
Зараз Katalyst підтвердила прогрес у роботі з LINK для відновлення початкової місії зі порятунку Swift. Команда місії знизила швидкість обертання космічного апарату до 1,47 градуса на секунду. LINK підтримуватиме цю швидкість обертання, поки команда готується до наступних кроків, повідомила компанія в середу.
«Команда використала один з електричних двигунів LINK для уповільнення космічного апарату, споживши менше 100 грамів палива, щоб заощадити його для фази зближення та прискорення місії», — зазначила Katalyst у своєму повідомленні.
Команда місії планує надіслати оновлення польотного програмного забезпечення, яке відновить орієнтацію LINK у космосі та дозволить маневри, необхідні для вирівнювання орбіти супутника з орбітою обсерваторії.
Ризикована місія порятунку
Спочатку передбачалося, що LINK проведе огляд Swift, ймовірно, наприкінці липня, щоб визначити найкращі точки для захоплення обсерваторії, але тепер це очікується за місяць.
Після надійного захоплення Swift, LINK обережно запустить свої три іонні двигуни, щоб протягом двох-трьох місяців вивести обсерваторію на її початкову орбіту.
Невідомо, як затримка вплине на початкові плани місії, але ще до запуску супутника члени команд Swift та LINK визнавали, що шлях до підвищення орбіти обсерваторії пов’язаний із значними ризиками, які можуть призвести до невдачі місії.
«Усе це складне і ризиковане, — сказав Кіран Вілсон, головний дослідник LINK у Katalyst, під час пресконференції 17 червня. — Є багато космічних апаратів, які мали значно довші цикли розробки та значно більше фінансування, але зазнали невдачі з буденних причин».
Галактика Андромеди, як її побачив супутник Swift в ультрафіолетовому світлі у 2009 році.
NASA/ Swift/ Stefan Immler (GSFC) and Erin Grand (UMCP) Optical image: Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU program/NOAO/AURA/NSF
Телескоп, названий на честь швидких птахів-серпокрилів (swift) через його здатність швидко переорієнтовуватися для спостереження за космічними подіями та їхніми залишками, дозволив вивчати комети, гравітаційні хвилі та чорні діри протягом тривалого часу.
Оскільки на горизонті немає планів щодо телескопа з такими унікальними можливостями, як у Swift, NASA вирішило, що вигідніше спробувати врятувати обсерваторію. Щоб запобігти витраті енергії, Swift наразі не проводить наукові спостереження, але це може змінитися цієї осені, якщо LINK буде успішним.