Космическая обсерватория NASA имени Нила Герелса (Swift) завершила научную миссию после почти 22 лет работы и готовится войти в плотные слои атмосферы Земли в ближайшие недели. Снижение орбиты ниже 275 километров сделало невозможным удержание телескопа на астрономических целях.
Прекращение работы телескопа Swift на высоте 275 километров
Космический аппарат Swift прекратил сбор научных данных после того, как его орбита опустилась менее чем до 171 мили, или 275 километров, над поверхностью Земли. Как пояснили в официальном сообщении NASA, возросшее атмосферное сопротивление на этой высоте лишило телескопы возможности стабильно удерживать астрономические цели. Свою последнюю научную фиксацию обсерватория выполнила 20 октября.
Аппарат создавался как спутник для изучения гамма-всплесков — вспышек, которые появлялись и исчезали настолько быстро, что их никто не мог зафиксировать крупными телескопами. Об этом заявил С. Брэдли Ценко, научный руководитель миссии из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. Проект изначально планировался как двухлетняя миссия, о чем напомнил астрофизик Брэд Ценко.
За время нахождения на орбите, начавшееся с запуска 20 ноября 2004 года с пускового комплекса 17A на базе ВВС США на мысе Канаверал ракетой-носителем Delta II, обсерватория обнаружила более 2 000 гамма-всплесков и зафиксировала около 1 400 взрывов сверхновых звезд. В числе первых руководителей миссии был Нил Герхелс, чьим именем в 2018 году NASA переименовало обсерваторию после его кончины. Линн Коминки из Государственного университета Сономы в Ронерт-Парке, штат Калифорния, отмечала, что аппарат начал делать открытия почти сразу после запуска. В первые годы с обсерваторией также работала Джен Ракусин, переключившаяся впоследствии на гамма-телескоп NASA Fermi, который был заведен в 2008 году.
Созданию обсерватории предшествовал долгий путь ее будущих лидеров. Нил Герхелс защитил докторскую диссертацию по астрофизике в Калифорнийском технологическом институте (Caltech) под руководством Рохуса Фогта и Эдварда К. Стоуна. В 1976 году в общежитии Caltech он познакомился с Эллен Уильямс, которая позже защитила докторскую диссертацию по химии. Пара поженилась в Калтехе, после чего переехала в Мэриленд, где Герхелс получил постдокторантуру в Центре Годдарда, а Уильямс — в Университете Мэриленда, а через два года оба получили постоянные должности. Позднее Герхелс и команда из Пенсильванского государственного университета в конце 1990-х годов представили проект Swift в NASA, опираясь на концепцию быстрых поисков космических вспышек, открытых в ходе холодной войны спутниками для обнаружения ядерных испытаний. Путь Герелса к науке также включал учебу в Аризонском университете, где он получил степени бакалавра по физике и музыкальной композиции, прежде чем полностью посвятить себя физике, а также увлечение альпинизмом и скалолазанием в национальном парке Йосемити.
Неудачная попытка спасения с помощью робота LINK
Ускоренное падение аппарата связано с повышенной солнечной активностью в последние годы, которая заставила верхние слои земной атмосферы расширяться и усилила торможение спутника, из-за чего он не смог продолжить работу в 2030-х годах, как рассчитывали инженеры.
Однако в ходе миссии возникли проблемы. Когда спасательная операция завершилась, Swift на короткое время вернулся к работе и обнаружил новые гамма-всплески, но к концу октября опустился слишком низко для стабильных наблюдений, и его системы отключили.
Падение в атмосферу и потенциальная зона обломков
Как отмечает Джон Нусек, астроном из Пенсильванского государственного университета и руководитель группы управления, специалисты понимали неизбежность такого финала еще до запуска телескопа, напоминая, что все поднятое на низкую околоземную орбиту неизбежно падает вниз. Дин Слейден, менеджер по качеству и аэрокосмический инженер британского поставщика прецизионных компонентов Accu Components, пояснял, что первыми обычно отрываются солнечные панели и антенны, а на высоте около 78 километров — примерно в восемь раз выше проходящего пассажирского авиалайнера — разрушается основной корпус, и большая часть аппарата плавится и испаряется.
Научное наследие и двенадцать терабайт данных
Способность телескопа быстро поворачиваться к взрывам позволяла исследовать быстротечные короткие гамма-всплески, что было важной особенностью миссии. Управляемые соединенными коаксиальными оптическими, ультрафиолетовыми и рентгеновскими телескопами инструменты быстро фиксировали и уточняли позиции всплесков, передавая координаты другим крупным обсерваториям, включая Hubble и Webb, выступая в роли космического «первого реагирования». Ученые Уэн-фай Фонг из Северо-западного университета в Эванстоне, штат Иллюнойс, и Фил Эванс из Лестерского университета в Англии отмечали редкое сочетание инструментов и способность обсерватории оперативно наводить их на любые изменяющиеся астрономические объекты по просьбам астрономов.
Данные миссии легли в основу примерно 7 000 научных работ, что составляет около шести публикаций за каждую неделю пребывания телескопа в космосе. Архив наблюдений насчитывает около 12 терабайт информации (что эквивалентно хранению примерно 600 фильмов в высоком разрешении), включая многоволновые спектры, измерения яркости за почти 22 года и более 1,5 миллиона снимков, полученных с помощью ультрафиолетового и оптического телескопа для реализации приверженности NASA принципам открытой науки высшего стандарта.
И Swift оставляет нам экстраординарный архив многоволновых наблюдений, который будет питать новые открытия еще на протяжении десятилетий.
NASA
Руководитель астрофизического подразделения NASA в Вашингтоне Шон Домагал-Голдман подчеркнул, что миссия принесла невероятную отдачу для страны, проработав более чем в десять раз дольше проектного срока и став частью революции в астрофизике. Джон Нусек выразил надежду, что уроки успехов Swift будут применены в будущих поколениях космических миссий для ускорения открытий об устройстве Вселенной.
По теме
