Știință

Telescopul Swift al NASA a văzut 2.000 de explozii gamma și acum va cădea pe Pământ

Peter Finch
Adaugă-ne în Google

Observatorul Neil Gehrels Swift al NASA, telescopul spațial care a petrecut două decenii în cursa pentru surprinderea celor mai puternice explozii din univers, și-a încetat activitatea științifică. Zboară acum atât de jos încât atmosfera superioară, rarefiată, îl frânează suficient de puternic încât telescoapele sale nu mai pot rămâne fixate stabil pe o țintă, iar nava robotică trimisă să-l împingă mai sus nu a reușit niciodată să-l prindă. În câteva săptămâni, Swift va cădea înapoi în atmosferă și va arde.

Swift a fost proiectat pentru o misiune principală de doi ani și a funcționat de peste zece ori mai mult, surprinzând mii de explozii de raze gamma, scurtele fulgere de radiație eliberate când stele masive se prăbușesc sau stele moarte se ciocnesc. Sfârșitul său îi lasă pe astronomi fără singurul telescop care putea detecta aceste fulgere și se putea roti pentru a le studia în aproximativ un minut.

„Swift a adus națiunii un randament incredibil și durabil al investiției: proiectat pentru o misiune principală de doi ani, a rămas productiv de peste 10 ori mai mult”, a declarat Shawn Domagal-Goldman, care conduce Divizia de Astrofizică de la sediul NASA. Bilanțul NASA numără peste 2.000 de explozii de raze gamma, peste 1.400 de supernove, stele sfâșiate de găuri negre, comete, asteroizi și aproximativ 7.000 de lucrări științifice publicate pe baza datelor Swift.

De ce cade un telescop aflat pe orbită

Orice satelit de pe orbita joasă atinge ultimele fâșii ale atmosferei. Swift nu are motor care să compenseze, iar o perioadă de activitate solară intensă a agravat problema: un Soare activ încălzește și umflă atmosfera superioară, astfel că un satelit întâlnește mai mult aer la aceeași altitudine.

Swift a fost plasat pe o orbită la circa 600 de kilometri altitudine. Acum se află sub 275 de kilometri, mult sub cei aproximativ 400 de kilometri la care zboară Stația Spațială Internațională. La această înălțime, potrivit NASA, frânarea atmosferică este prea puternică pentru ca telescoapele să rămână îndreptate stabil spre țintele lor. Agenția stabilise punctul fără întoarcere pentru orice operațiune de salvare la circa 300 de kilometri.

Nava cântărește aproximativ 1.450 de kilograme. „Deși este posibil ca unele componente ale navei Swift să supraviețuiască reintrării din cauza dimensiunilor sale, probabilitatea ca resturile să provoace pagube materiale semnificative sau vătămări cuiva este foarte mică”, a declarat pentru CNN compania de monitorizare spațială LeoLabs. Majoritatea resturilor care supraviețuiesc, a adăugat compania, cad în ocean sau pe terenuri nelocuite.

Salvarea care a fost la un pas

NASA chiar a încercat să-l salveze. Agenția a plătit 30 de milioane de dolari companiei Katalyst Space, cu sediul în Flagstaff, Arizona, pentru a construi o navă robotică numită LINK, care urma să ajungă la Swift, să-l apuce cu brațe robotice și să-l ridice înapoi spre altitudinea inițială. Swift nu a fost proiectat niciodată pentru așa ceva: nu are mânere sau puncte de prindere de care o navă de service să se poată ancora. Un succes ar fi reprezentat prima captură, de către un robot comercial, a unui satelit guvernamental fără echipaj care nu a fost construit pentru a fi întreținut.

Katalyst a construit LINK în mai puțin de un an și l-a lansat cu o rachetă Pegasus XL eliberată dintr-un avion cu reacție. La aproximativ o săptămână de la începutul zborului, defectarea unui comutator de alimentare a afectat una dintre roțile sale de reacție, volanții rotativi pe care o navă spațială îi folosește pentru a se orienta. O supapă de propulsor care nu mai răspundea a trimis apoi LINK într-o rotație necontrolată, după care s-a defectat și un al doilea comutator. Cu două dintre cele trei roți de reacție scoase din uz, combustibilul consumat pentru a opri rotația a lăsat prea puțin pentru o captură sigură.

NASA și Katalyst au anulat salvarea. LINK a ajuns totuși la 12-15 kilometri de Swift și l-a fotografiat înainte de a arde la rândul său. „Am fost foarte, foarte aproape”, a declarat Kieran Wilson, de la Katalyst, în fața unui comitet de astronomie al Academiilor Naționale ale SUA. Jared Isaacman, care conduce NASA, a formulat-o astfel: „Nu este rezultatul pentru care lucram, dar asta nu schimbă motivele pentru care merita încercată această misiune.”

La sol, echipa de la Penn State care operează Swift a încercat să câștige timp. Echipa de control a înlocuit țintele științifice cu poziții pe cer care mențineau nava în orientarea cea mai aerodinamică, renunțând luni de zile la observațiile țintite. John Nousek, care conduce misiunea la Penn State, a descris efortul drept „dezvoltarea unor metode noi, de pionierat, pentru a reduce la minimum frânarea suferită de navă”. După ce salvarea a fost redusă ca amploare, Swift s-a întors la lucru cu două dintre cele trei instrumente ale sale, până când frânarea atmosferică i-a încheiat observațiile.

Cum a schimbat Swift studiul exploziilor cosmice

Exploziile de raze gamma durează de la o fracțiune de secundă la câteva minute, iar înainte de Swift dispăreau de obicei înainte ca marile telescoape să le poată găsi. „Swift a fost conceput ca un satelit dedicat studiului exploziilor de raze gamma, erupții care apăreau și dispăreau atât de repede încât nimeni nu le putea ținti cu telescoape mari pentru a afla mai multe”, a declarat S. Bradley Cenko, care coordonează științific misiunea, în calitate de principal investigator, la Goddard Space Flight Center al NASA. Un detector de raze gamma cu câmp larg identifica fiecare explozie, Swift transmitea poziția observatoarelor de la sol și își rotea telescoapele de raze X și ultraviolet-optic pentru a surprinde strălucirea reziduală (afterglow) aflată în stingere. „De obicei, lui Swift îi lua cam un minut”, a spus Cenko.

Această viteză a rezolvat o enigmă veche. Exploziile scurte de raze gamma, care ating maximul în mai puțin de două secunde, nu fuseseră niciodată localizate suficient de precis pentru a li se vedea strălucirea reziduală. Swift a surprins una care a durat trei sutimi de secundă, detectând doar 11 fotoni X, iar rezultatul a susținut ideea că exploziile scurte provin din coliziuni de stele neutronice, rămășițele de mărimea unui oraș ale unor stele explodate.

Swift a devenit și un telescop de urgență multifuncțional. Astronomii puteau solicita observații urgente, comandate de la sol în câteva minute, iar programul zilnic putea jongla cu până la 75 de ținte distincte. Împreună cu telescopul Fermi al NASA, a descoperit GRB 221009A, poreclit BOAT, de la „brightest of all time” (cea mai strălucitoare din toate timpurile), cea mai energetică explozie de raze gamma înregistrată vreodată, aflată la circa 2,4 miliarde de ani-lumină.

Swift lasă o arhivă de peste 1,5 milioane de imagini realizate de telescopul său ultraviolet-optic și circa 12 terabyți de date în total, pe care NASA le compară cu vreo 600 de filme de înaltă definiție, toate publice.

Ce rămâne nelămurit după sfârșitul său

Ziua și locul exact al reintrării nu se cunosc încă. NASA spune doar că aceasta este așteptată în următoarele câteva săptămâni, iar momentul depinde de activitatea solară, care modifică densitatea atmosferei superioare. Estimarea liniștitoare a riscului citată mai sus provine de la o companie de monitorizare, nu dintr-o evaluare publicată de NASA.

Marea întrebare deschisă este ce va prelua rolul lui Swift. NASA nu a numit niciun succesor. Domagal-Goldman a declarat că agenția „explorează capacitatea noastră de a folosi și de a extinde flota NASA de telescoape spațiale existente, de la capabilități comerciale de plasare rapidă pe orbită până la misiuni noi, eficiente și inovatoare”. Alte nave spațiale caută deja fulgerele cosmice, printre ele misiunea chino-franceză SVOM și Einstein Probe, condusă de China, iar Fermi încă urmărește cerul în raze gamma. Cât de bine va înlocui această combinație un telescop capabil să găsească o explozie și să-i studieze strălucirea reziduală în aproximativ un minut, astronomii vor afla doar în practică.

În privința service-ului pentru sateliți, LINK a arătat că o companie mică poate construi și pune în zbor o navă robotică de service în mai puțin de un an, cu propulsoare și brațe care au funcționat, potrivit Katalyst. Nu a dovedit niciodată partea dificilă: capturarea unei nave spațiale care nu a fost construită niciodată pentru a fi capturată.

Întrebări frecvente despre sfârșitul lui Swift

Când va cădea pe Pământ telescopul Swift al NASA?

NASA se așteaptă ca Swift să reintre în atmosferă în următoarele câteva săptămâni. Ultima sa observație științifică a avut loc pe 20 octombrie 2026.

Sunt periculoase resturile telescopului Swift care cade?

Cea mai mare parte a navei, de aproximativ 1.450 de kilograme, ar trebui să ardă. Compania de monitorizare LeoLabs a declarat că unele componente ar putea supraviețui, dar probabilitatea unor pagube semnificative sau a vătămării cuiva este foarte mică, iar resturile rămase vor ajunge cel mai probabil în ocean sau pe terenuri nelocuite.

De ce nu a putut NASA să salveze Swift?

Swift nu are motor cu care să-și ridice singur orbita. O navă robotică numită LINK, construită de Katalyst Space în baza unui contract NASA de 30 de milioane de dolari, trebuia să-l prindă și să-l ridice, dar defecțiunile roților de reacție și o rotație necontrolată i-au epuizat combustibilul înainte de a putea încerca o captură.

Ce este o explozie de raze gamma?

O explozie de raze gamma este un fulger scurt de radiație de înaltă energie și cel mai puternic tip de explozie cunoscut. Exploziile lungi provin din prăbușirea stelelor masive, în timp ce exploziile scurte, care durează sub două secunde, sunt asociate coliziunilor de stele neutronice.

Cronologia și ce urmează

Swift a fost lansat pe 20 noiembrie 2004, iar în 2018 NASA l-a redenumit după primul său cercetător principal, Neil Gehrels, care a murit în 2017. Explozia sa scurtă de referință, GRB 050509B, a venit în mai 2005; BOAT a urmat pe 9 octombrie 2022.

NASA a semnat contractul cu Katalyst pe 25 septembrie 2025, LINK a fost lansat pe 3 iulie 2026 de pe atolul Kwajalein din Insulele Marshall, iar captura a fost anulată pe 19 august. LINK a reintrat în atmosferă la sfârșitul lui septembrie, iar Swift și-a făcut ultima observație pe 20 octombrie.

Urmează căderea propriu-zisă, așteptată în câteva săptămâni. Arhiva Swift rămâne deschisă cercetătorilor, cu date care „vor alimenta noi descoperiri încă multe decenii de acum înainte”, spune Domagal-Goldman.

Etichete: , , , , ,

Adaugă-ne în Google

Discuție

Există 0 comentarii.