Спасатель сам попал в беду: частный зонд LINK, посланный продлить жизнь телескопу NASA, беспорядочно вращается на орбите

Частная миссия по спасению больного космического телескопа NASA, возможно, теперь сама нуждается в спасении. Космический аппарат LINK, спроектированный частной компанией Katalyst Space для поднятия орбиты стареющей обсерватории Swift агентства NASA, по сообщениям, неожиданно вращается спустя несколько недель после запуска — настолько сильно, что стабилизация аппарата, скорее всего, задержит спасение телескопа.

Аппарат LINK компании Katalyst был запущен 3 июля с борта ракеты Northrop Grumman Pegasus XL воздушного базирования, смонтированной на модифицированном авиалайнере Lockheed Martin L-1011. Космический аппарат стартовал менее чем через год разработки с миссией перехватить почти 22-летнюю обсерваторию NASA имени Нила Герелса Swift до того, как телескоп упадет обратно на Землю.

Пока команды NASA и Katalyst напряженно работают над стабилизацией нового аппарата LINK, ближайшие несколько недель станут хрупким балансом между приведением LINK в готовность до того, как Swift упадет на Землю (что, как ожидается, произойдет этой осенью), и недопущением чрезмерного риска для самого Swift.

Администратор NASA Джаред Айзекман заявил, что время еще есть. «Мы пока не сдаемся, — написал он поздно вечером в четверг, 30 июля, в X. — Это остается очень крутой, очень малобюджетной, высокопотенциальной миссией с высокой наградой и еще одним шагом к более автономному будущему, где подобные миссии будут рутинно модернизировать, ремонтировать, обслуживать и поднимать орбиту спутников».

LINK должен был встретиться со Swift примерно через месяц после запуска в начале июля, но теперь, согласно последнему обновлению, конец августа — самая ранняя возможная дата. Причина в том, что 30-миллионный LINK в последние дни начал вращаться после того, как проблемы с электропитанием затронули два устройства, управляющих ориентацией космического аппарата, известные как маховики реактивной системы управления. Только один из трех маховиков работает нормально.

По состоянию на четверг, 30 июля, в блоге миссии Katalyst сообщалось, что инженеры уменьшили вращение с помощью включений двигателей аппарата и работа по стабилизации продолжается. Сейчас LINK вращается со скоростью четыре градуса в секунду вместо прежних девяти.

«За последние 48 часов команда Katalyst работала над снижением вращения LINK, одновременно оценивая текущую функциональность космического аппарата и его системы управления», — написали представители Katalyst.

Все эти поиски неисправностей отложили ожидаемое прибытие LINK к обсерватории NASA Swift — унаследованному телескопу, предназначенному для регистрации гамма-всплесков, — до конца августа. Время имеет решающее значение, поскольку Swift, как ожидается, опустится слишком низко для получения помощи уже к осени. Обсерватория уже сократила свою научную работу, чтобы оставаться максимально обтекаемой, — иначе аэродинамическое сопротивление затянет ее в атмосферу этим летом.

Swift должен оставаться выше минимальной спасательной высоты в 185 миль (298 километров) для успеха миссии, показывают модели агентства. Для сравнения: Международная космическая станция обычно работает на высоте около 250 миль (400 километров).

NASA отметило, что другие системы LINK работают хорошо. «Космический аппарат сохраняет положительный энергобаланс и находится на связи с командой Katalyst», — сообщили представители NASA в обновлении от вторника, 28 июля. При условии, что ориентация LINK стабилизируется и аппарат окажется достаточно исправным, команды «затем оценят пересмотренные планы по сближению и захвату Swift», говорится в заявлении NASA.

Конечная цель Katalyst — дозаправить и повторно поднять орбиту Swift, чтобы обсерватория, стоимость которой сегодня с учетом инфляции составляет примерно 450 миллионов долларов, могла продолжить свою миссию. В 2004 году миссия обошлась в 250 миллионов долларов — значительно дешевле, чем космический телескоп «Джеймс Уэбб» стоимостью 10 миллиардов долларов, запущенный почти пять лет назад.

Изначально главной задачей Swift было наблюдение гамма-всплесков — колоссальных взрывов, происходящих, когда умирающая массивная звезда коллапсирует в черную дыру. Swift собрал множество наблюдений таких всплесков, но он также отслеживает и другие звездные изменения — сверхновые или рентгеновские вспышки, — а также движущиеся объекты, такие как кометы и астероиды.

Его научная ценность по-прежнему высока, отметили в недавнем заявлении NASA. «Swift — это мультиинструмент NASA для изучения космоса, — сказал С. Брэдли Ченко, главный исследователь Swift и астрофизик Центра космических полетов имени Годдарда NASA. — Он наблюдает небо в широком диапазоне длин волн, быстро наводится на кратковременные всплески и оповещает другие обсерватории в космосе и на Земле, помогая координировать последующие наблюдения».

В случае успеха спасательная миссия может подарить Swift еще много лет — потенциально десятилетия — дальнейших исследований космоса, пока его научные приборы продолжают функционировать.

Гонка со временем и законами физики

Ситуация с LINK демонстрирует, насколько рискованны попытки обслуживания спутников на орбите — особенно когда речь идет о рекордно быстрой и дешевой разработке. Менее года от проектирования до запуска — это амбициозный темп даже для крупных государственных агентств, а для частного стартапа он граничит с дерзостью. Проблема с маховиками ориентации, однако, относится к разряду классических отказов, с которыми сталкиваются даже аппараты, создававшиеся десятилетиями. Маховик — это вращающийся диск, который, меняя скорость вращения, поворачивает спутник; если два из трех отказывают, аппарат теряет способность точно наводиться и начинает кувыркаться.

То, что инженерам удалось снизить вращение с девяти до четырех градусов в секунду с помощью двигателей, — хороший знак: значит, связь есть, топливо есть, импульсная коррекция возможна. Но четыре градуса в секунду — это все еще полный оборот за полторы минуты, и стыковка с другим объектом в таком состоянии исключена. Конец августа — реалистичный, но предельно сжатый срок: Swift уже сократил научную программу до минимума, чтобы снизить лобовое сопротивление атмосферы, и каждая неделя промедления съедает драгоценные километры высоты.

Источники: обновления в блоге миссии Katalyst Space; заявления представителей NASA и администратора NASA Джареда Айзекмана в X.