NASA anulowała ratunek Swifta za 30 mln dolarów. Puste laboratoria w Goddardzie wyjaśniają dlaczego

Obserwatorium Swift spłonie w atmosferze Ziemi pod koniec tego roku. Nie ma silników, które mogłyby podnieść jego orbitę, więc jedynym sposobem na utrzymanie przy życiu misji o wartości około 500 000 000 dolarów było wysłanie czegoś, co mogłoby go złapać. NASA spróbowała. To nie zadziałało, a awaria to najmniej interesująca część historii.

NASA przyznała Katalyst kontrakt na 30 000 000 dolarów w 2025 roku na zbudowanie Linka, statku kosmicznego wielkości lodówki. Ars Technica donosiło, że Link miał dwa panele słoneczne, trzy silniki elektryczne na paliwo ksenonowe oraz trzy ramiona robotyczne przeznaczone do przechwycenia Swifta i podniesienia go na wyższą orbitę w ciągu kilku miesięcy. Zwykły harmonogram dla satelity tego typu to kilka lat. Katalyst miało dziewięć miesięcy, ponieważ NASA wyliczyła, że orbita Swifta zanika szybciej niż oczekiwano i że każda misja ratunkowa musiała wystartować do lata 2 026 roku.

Link wystartował 3 lipca na rakiecie Pegasus XL firmy Northrop Grumman. Menedżerowie misji nawiązali komunikację. Mniej niż dwa tygodnie później zespoły zaczęły zgłaszać problemy z orientacją sondy, według NBC News. Wpł na blogu NASA z 15 lipca stwierdzono, że inżynierowie Katalyst „zajmowali się wczesnymi problemami z komunikacją i kontrolą postawy”. Płatki oprogramowania okazały się nieskuteczne. 28 lipca NASA oświadczyła, że systemy kontroli postawy Linka zawiodły, „co spowodowało obracanie się statku kosmicznego i nieregularną komunikację”.

LINK obracał się z prędkością około 9 stopni na sekundę, według NASA.

Ars Technica donosiło, że dwa z trzech kół reakcyjnych satelity przestały działać, a silniki na gaz zimny używane do precyzyjnego sterowania również miały problemy. To zostawiło silniki plazmowe jako jedyny sposób na odzyskanie kontroli. Menedżerowie misji zdołali spowolnić obrót w tym miesiącu. To nie wystarczyło. Katalyst oświadczyło w środę, że „trwające problemy z kontrolą postawy” uniemożliwią przechwycenie i podniesienie orbity, a NASA zgodziła się porzucić ratunek.

Czym zajmował się Swift i co się teraz zatrzymuje

Swift wystartował w 2004 roku z instrumentami zbudowanymi do łapania wybuchów gamma, najsilniejszych eksplozji w znanym wszechświecie. Te wybuchy pochodzą z wydarzeń takich jak narodziny czarnych dziur i kolizje między ultra-gęstymi gwiazdami na końcu ich życia. Wartość Swifta polegała nie tylko na detekcji, ale na szybkości i zasięgu: jego kombinacja instrumentów wielko-falowych i zwrotnego sterowania pozwalała zlokalizować wybuch wystarczająco szybko, aby inne obserwatoria mogły kontynuować obserwacje. Przetrwał o dwie dekady dłużej niż jego oryginalny dwuletni projekt.

Obserwatorium już wcześniej wstrzymało operacje przed próbą ratunku, zauważył Scientific American. Tak więc nauka stanęła, zanim ratunek się nie powiódł. Oczekuje się, że Swift wejdzie w atmosferę i rozpadnie się pod koniec tego roku, zostawiając, jak nazwał to Scientific American, pustkę w obserwacjach astronomów nad kosmosem wysokich energii, której nie da się łatwo załatać. Żaden zamiennik z tą samą kombinacją instrumentów do polowania na wybuchy i szybkim sterowaniem nie znajduje się na orbicie.

Obie strony, NASA i Katalyst, przedstawiają wynik jako utratę podniesienia orbity, a nie misji. Katalyst oświadczyło, że nadal będzie próbować zbliżyć się do Linka i z nim złączyć, aby przeprowadzić demonstracje technologii. Statek kosmiczny jest nadal żywy i może zbliżyć się wystarczająco do Swifta, aby przetestować swój system nawigacji bliskiego zasięgu. Dyrektor NASA Jared Isaacman powiedział, że wynik „nie zmienia powodu, dla którego ta misja była warta podjęcia” i że agencja wyciągnie wnioski z próby połączenia się z Linkiem. Shawn Domagal-Goldman, dyrektor wydziału astrofizyki NASA, nazwał to „pierwszą tego typu próbą, rozwijaną w bezprecedensowym harmonogramie napędzanym aktywnością Słońca”.

Ghonhee Lee, CEO Katalyst, w oświadczeniu stwierdził, że firma „podjęła to wysoce ryzykowne, ale nagradzające wyzwanie” i jest „dumna z kamieni milowych, których osiągnęła po drodze”, dodając, że celem jest teraz „budowanie powtarzalnej instrukcji, która będzie informować przyszłe operacje łączenia się, bliskiego zakresu i serwisowania satelitów”.

Część trudniejsza do zrzucenia

Tutaj porażka Swifta przestaje być historią o jednym satelicie. Powodem, dla którego harmonogram wynosił dziewięć miesięcy zamiast kilku lat, jest to, że orbita Swifta zanikała szybciej niż oczekiwano, a powodem tego jest Słońce. Wszystkie satelity na niskiej orbicie ziemskiej tracą wysokość na skutek oporu atmosfery, ale gdy aktywność słoneczna rośnie, atmosfera się nagrzewa i rozszerza, a opór gwałtownie wzrasta. NBC News przypisało problemy obserwatorium do 2024 roku, podczas okresu intensywnej aktywności słonecznej.

NASA wiedziała, że to się wydarzy. Mimo to musiała skompresować pierwszą tego typu misję serwisową do harmonogramu, który Ars Technica opisała jako wymuszający trudne kompromisy, zmuszając inżynierów do akceptacji ryzyk technicznych, których inaczej by nie przyjęli. To była decyzja o apetycie na ryzyko, podjęta pod presją terminu narzuconego przez Słońce.

Następnie jest Goddard Space Flight Center, gdzie NASA buduje statki kosmiczne. 15 września NPR donosiło, że siedmioro obecnych i byłych naukowców i inżynierów Goddard stwierdziło, że przeprowadzki w ciągu ostatnich 10 miesięcy pozbawiły ich specjalistycznych przestrzeni roboczych, pracowników i drogich maszyn potrzebnych do budowy Kosmicznego Teleskopu Romana i innych statków kosmicznych. Inżynierowie powiedzieli NPR, że zespoły napędowe musiały testować paliwo Romana mniej wrażliwym sprzętem, ponieważ precyzyjniejsze narzędzia zostały utracone podczas przeprowadzki kilka miesięcy wcześniej. Laboratorium komunikacji radiowej straciło prawie cały swój sprzęt, w tym, jak opisał to inżynier w rozmowie z NPR, komorę antenową wartą 6 000 000 dolarów, i nie mogło przetestować anteny dla Romana przed startem.

Ten sam wzorzec uderzył w satelitę, który już znajduje się na orbicie. Jeden inżynier powiedział NPR, że musieli wystartować satelitę o nazwie GRITSS w lipcu, zanim był gotowy, bez testowania jego zdolności do komunikacji radiowej z Ziemią. „Jesteśmy półślepi, jeśli chodzi o próby rozwiązywania problemów”, powiedział naukowiec pracujący nad satelitą w rozmowie z NPR. Prace nad statkiem kosmicznym do Wenus o nazwie DAVINCI opóźniły się w sierpniu z powodu braku laboratorium.

Zarząd NASA poinformował NPR przez dokumenty wewnętrzne, że przeprowadzki miały na celu redukcję kosztów i eliminację „marnotrawstwa i redundancji” oraz że były zgodne z wcześniej opublikowanym planem master i pozwoliły uniknąć dziesiątek milionów dolarów w odroczonym utrzymaniu.

Jack Kiraly, szef departamentu lobbingowego Planetary Society, powiedział NPR, że przeprowadzki „tylko dodają mnóstwo ryzyka do już ryzykownego przedsięwzięcia” i że „to potencjalnie inwestycja podatników warta miliardy dolarów”.

Ułóżmy te dwie historie obok siebie. Teleskop, którego NASA nie może uratować, ponieważ nie ma silników i jego orbita zanika. Misja ratunkowa zbudowana w dziewięć miesięcy, która zawodzi na kontroli postawy. I centrum budowy statków kosmicznych, gdzie inżynierowie mówią, że tracą laboratoria i narzędzia, które sprawiają, że satelity działają. Ratunek Swifta miał udowodnić, że NASA może szybko działać z partnerami prywatnymi. Działała szybko. Sprzęt nie współpracował, a termin nie podlegał negocjacjom.