NASA postanowiła uratować warte około 500 milionów dolarów obserwatorium kosmiczne Swift, które stopniowo traci wysokość i zmierza ku niekontrolowanemu wejściu w atmosferę Ziemi. Na przygotowanie całej misji agencja miała mniej niż rok.
Teraz wszystko jest gotowe. Jeśli plan się powiedzie, będzie to pierwsza w historii operacja, podczas której komercyjny statek kosmiczny przechwyci satelitę, który nigdy nie był projektowany z myślą o serwisowaniu na orbicie.
Swift – mały teleskop o ogromnym znaczeniu
Obserwatorium Swift zostało wystrzelone w kosmos w listopadzie 2004 roku. Jego głównym zadaniem jest wykrywanie rozbłysków gamma – najpotężniejszych eksplozji we Wszechświecie.
Mimo ponad dwóch dekad pracy satelita wciąż pozostaje niezwykle cennym narzędziem dla astronomów. Dzięki możliwości błyskawicznego namierzania gwałtownych zjawisk kosmicznych Swift pomaga innym teleskopom prowadzić szczegółowe obserwacje.
Problem polega na tym, że statek nie został wyposażony w silniki umożliwiające podnoszenie orbity.
Przez lata opór szczątkowej atmosfery stopniowo obniżał jego wysokość. Początkowo Swift krążył około 585 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Obecnie znajduje się już na wysokości około 363 kilometrów, a tempo opadania stale rośnie.
Słońce przyspieszyło problem
Sytuację dodatkowo pogorszyła wyjątkowo wysoka aktywność słoneczna obserwowana w ostatnich latach.
Aktywne Słońce powoduje rozszerzanie się górnych warstw ziemskiej atmosfery, co zwiększa opór działający na satelity znajdujące się na niskiej orbicie okołoziemskiej.
Według szacunków NASA już jesienią Swift może spaść poniżej wysokości 300 kilometrów. Wówczas jego uratowanie stanie się praktycznie niemożliwe.
– To nie był zwykły statek kosmiczny – podkreśla Shawn Domagal-Goldman, dyrektor działu astrofizyki NASA. – To obserwatorium o wyjątkowych możliwościach, które potrafi bardzo szybko odnajdywać zjawiska pojawiające się na nocnym niebie. Dlatego uznaliśmy, że tym razem warto spróbować je uratować.
W sierpniu ubiegłego roku NASA zwróciła się do trzech firm z pytaniem, czy są w stanie przeprowadzić bezprecedensową operację ratunkową.
Najbardziej przekonującą propozycję przedstawił amerykański startup Katalyst Space Technologies, założony zaledwie w 2020 roku.
Już miesiąc później firma otrzymała kontrakt o wartości 30 milionów dolarów na budowę, testy i wyniesienie specjalnego pojazdu serwisowego nazwanego Link.
Jego zadanie brzmi prosto, ale wykonanie będzie niezwykle trudne: odnaleźć Swifta na orbicie, zbliżyć się do niego, chwycić go za pomocą trzech robotycznych ramion i następnie podnieść jego orbitę na bezpieczniejszą wysokość.
Budowa podobnych satelitów trwa zwykle kilka lat. Tymczasem NASA postawiła warunek: misja musi wystartować przed końcem czerwca 2026 roku.
Aby zmieścić się w harmonogramie, zarówno agencja, jak i wykonawcy musieli odejść od standardowych procedur.
– Nie mieliśmy czasu na normalny proces przetargowy – przyznaje Domagal-Goldman. – Zamiast tego zwróciliśmy się do firm, które już wcześniej współpracowały z NASA przy rozwoju technologii kosmicznych.
Katalyst błyskawicznie przestawił swój rozwijany wcześniej projekt komercyjny na potrzeby misji ratunkowej.
Niektóre komponenty firma musiała produkować samodzielnie, ponieważ dostawcy nie byli w stanie dostarczyć ich na czas. Skrócono również część procedur testowych, akceptując wyższy poziom ryzyka.
– Znajdujemy się w nietypowej sytuacji, gdzie harmonogram określa poziom ryzyka, który jesteśmy gotowi zaakceptować, a nie odwrotnie – tłumaczy Kieran Wilson, główny inżynier projektu Link.
Po przejściu serii testów w ośrodkach NASA w stanie Maryland został zintegrowany z rakietą Pegasus XL należącą do Northrop Grumman.
Sama rakieta jest wyjątkowa. Nie startuje z klasycznej wyrzutni, lecz jest wynoszona pod skrzydłem specjalnie zmodyfikowanego samolotu L-1011. Dopiero na wysokości około 12 kilometrów zostaje uwolniona i uruchamia własne silniki.
Misja ratunkowa Swifta będzie jednocześnie ostatnim lotem rakiety Pegasus XL po ponad trzech dekadach służby.
Start zaplanowano na 27 czerwca nad równikową częścią Oceanu Spokojnego w pobliżu atolu Kwajalein na Wyspach Marshalla.
Jeśli się uda, zmieni branżę kosmiczną
Choć największe wyzwania dopiero przed zespołem, NASA już teraz uważa projekt za sukces.
Samo przygotowanie i doprowadzenie do startu tak złożonej misji w ciągu niespełna roku pokazuje, że szybkie reagowanie na zagrożenia dla ważnych satelitów jest możliwe.
Jeszcze ważniejsze mogą okazać się konsekwencje biznesowe. Misja Link nie jest bowiem wyłącznie demonstracją technologii. To rzeczywista usługa serwisowania satelity na orbicie.
Jeśli operacja zakończy się powodzeniem, może otworzyć drogę do nowego rynku usług kosmicznych obejmujących naprawy, tankowanie i przedłużanie życia satelitów bez konieczności budowania ich od nowa.
– Niektórzy nazywają to pierwszą tego typu misją – mówi Robert Lamontagne z Katalyst Space Technologies. – To komercyjna operacja realizująca prawdziwy cel. To nie demonstracja technologii, lecz wzór przyszłej współpracy między sektorem prywatnym a rządem.
Jeszcze ostrożniej sukces definiuje NASA.
– Z punktu widzenia zarządzania programem już teraz uważam tę misję za sukces, choćby dlatego, że w ogóle podejmujemy taką próbę – podsumowuje Domagal-Goldman.
