Neil Gehrels Swift Observatory ściga się z czasem. NASA ma śmiały plan ratowania tego teleskopu

Jeśli nic się nie zmieni, teleskop przegra ten wyścig z czasem jeszcze w tym roku i wypadnie z orbity, kończąc w płomieniach swą długą karierę naukową. NASA ma jednak nadzieję przedłużyć jego funkcjonowanie o kolejne 10 lat misji, w której ramach robot delikatnie przyczepi się do Swifta, przepchnie go na bezpieczniejszą orbitę i następnie się odczepi. Gdyby to się udało, otworzyłoby to nowe możliwości przedłużania czasu fukcjonowania statków kosmicznych przeznaczonych do badań naukowych.

„Tego typu idee są już od dawna w obiegu i jestem przekonany, że technika ta w końcu osiągnęła wystarczający poziom, by takie zadanie nie było już wyłącznie czystym szaleństwem” – mówi Jonathan McDowell, astronom i analityk do spraw zrównoważonego rozwoju badań kosmicznych.

Swift Observatory jest wyposażone w instrument o nazwie Burst Alert Telescope, który obejmuje jednocześnie obserwacjami ogromną część nieba w poszukiwaniu rozbłysków promieniowania i precyzyjnie wyznacza ich lokalizację. Wykrywszy coś interesującego, w ciągu minuty czy dwóch obraca się, aby zbadać to miejsce za pomocą pozostałych dwóch teleskopów – jednego wychwytującego promieniowanie ultrafioletowe i światło widzialne oraz drugiego rejestrującego promieniowanie rentgenowskie.

To właśnie szybkość reakcji zadecydowała o nazwie misji [swift – zwinny, prędki] i jej nieustającym znaczeniu dla astronomii, mimo że naukowcy rozwiązali już najpilniejsze zagadki dotyczące rozbłysków gamma. Ostatnio Swift jest coraz częściej wykorzystywany do weryfikacji intrygujących obserwacji dokonanych przez inne obserwatoria. A w nadchodzących latach, gdy Vera C. Rubin Observatory w Chile zintensyfikuje swoje badania, a NASA wystrzeli Nancy Grace Roman Space Telescope, pojawi się o wiele więcej takich odkryć wymagających szybkich – czyli takich, jakie zapewnia Swift – obserwacji kontrolnych.

„Swift jest naprawdę jedynym instrumentem, który potrafi przeprowadzić tak szybko obserwacje uzupełniające – mówi Brad Cenko, astrofizyk z NASA Goddard Space Flight Center w Maryland i główny badacz misji. – Sądzimy, że taka funkcja jest w istocie czymś, na co zapotrzebowanie będzie wzrastać”.

Niestety, fizyka orbitalna może misji zagrozić. Wszystkie statki kosmiczne na niskiej orbicie okołoziemskiej, zwłaszcza te krążące na wysokości poniżej 600 km, napotykają na opór atmosfery. Im gęstsza atmosfera, tym większy jej wpływ i szybsze opadanie satelity. A gęstość atmosfery zmienia się wraz z aktywnością słoneczną. Gdy Słońce jest szczególnie aktywne – tak jak to było w ostatnich kilku latach – gęstość atmosfery jest większa.

Swift odczuwa wpływ tych wahań. Misja została wystrzelona na wysokość około 600 km, gdzie satelity nie mogą uniknąć zakłóceń atmosferycznych, ale jeszcze na początku 2024 roku wydawało się, że przetrzyma ona maksimum słoneczne i będzie działać do lat 30. Tymczasem Słońce okazało się aktywniejsze, niż oczekiwano, i na początku 2025 roku stało się jasne, że Swift jest skazany na spłonięcie przed upływem roku.

Zespół obserwatorium lobbował w NASA na rzecz podjęcia próby uratowania go, uzasadniając to wartością naukową zdolności Swifta do szybkiej reakcji – oraz faktem, że jego dni są już i tak policzone. „Gdyby to się udało, korzyści dla nauki byłyby ogromne – mówi Cenko. – Gdyby nie, czego oczywiście nie chcemy, i tak wszedłby w atmosferę jeszcze w tym roku”.

We wrześniu 2025 roku NASA podpisała wartą 30 mln dolarów umowę z firmą Katalyst Space Technologies na przeprowadzenie misji ratunkowej, której start zaplanowano na początek czerwca. To niezwykle napięty harmonogram w przypadku każdej misji, a co dopiero takiej, która ma na celu serwis z użyciem robotów – coś, co od dawna stanowi wyzwanie dla inżynierów kosmicznych i nigdy dotąd nie było podejmowane w ramach misji naukowej. Gdy latały promy kosmiczne NASA, astronauci sporadycznie wykonywali misje serwisowe – w szczególności odbyli pięć lotów mających na celu naprawę, modernizację i wzmocnienie Hubble Space Telescope. W przypadku misji zrobotyzowanej, wprawdzie znacznie tańszej, nie można liczyć na ludzką inwencję i szybkość reakcji w obliczu pojawiających się wyzwań, co jest znacznym utrudnieniem. Być może jednak nadszedł wreszcie odpowiedni moment. Na przykład gigant Northrop Grumman z powodzeniem wykorzystał dwa pojazdy Mission Extension Vehicles do rewitalizacji komercyjnych satelitów komunikacyjnych. Teraz firma Katalyst jest gotowa podjąć wyzwanie i buduje trójramienny robotyczny statek kosmiczny, który ma uchwycić to liczące kilkadziesiąt lat obserwatorium. „Swift nie był projektowany z uwzględnieniem przechwytywania – mówi inżynier Kieran Wilson, główny badacz misji ratunkowej Swifta w Katalyst. – Został zbudowany ponad 20 lat temu, nie ma więc nawet porządnej dokumentacji dotyczącej wyglądu tych złączy, za które zamierzamy go złapać”.

Po ukończeniu budowy statek ratunkowy zostanie załadowany na rakietę Northrop Grumman Pegasus, która wystartuje spod zmodyfikowanego samolotu odrzutowego – jest to konieczne, aby udało się dogonić Swifta na jego nietypowej orbicie w pobliżu równika. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w lipcu lub sierpniu statek rozpocznie trwający kilka miesięcy proces modyfikacji orbity Swifta, dążąc do osiągnięcia wysokości około 550 km. Po odłączeniu od obserwatorium Katalyst opadnie i spłonie w atmosferze – czyli spotka ją los, przed którym ma ona uratować Swifta.

Jest to ryzykowna misja bez gwarancji sukcesu. „To, co nie pozwala mi w nocy spać, to rzeczy, nad którymi nie mamy kontroli” – mówi inżynier Ghonhee Lee, dyrektor generalny Katalyst. Jeśli jednak wszystko pójdzie dobrze, to nie tylko Swift będzie uratowany, lecz także zmienią się zasady użytkowania satelitów naukowych, co sprawi, że przedłużanie ich życia za pomocą robotów stanie się rzeczywistością.

„To prawie jak nowa misja – mówi Cenko. – A kosztuje zaledwie ułamek tego, ile kosztowałoby zbudowanie czegoś od podstaw i wysłanie w kosmos”.