«این تنها وسیلهٔ پرتاب است که میتواند مدار، زمانبندی و هزینه را برآورده کند تا با فناوریهای نوظهور به دستاوردی بیسابقه برسد.»
یک مأموریت تاریخی نجات روباتیک که برای پرتاب در سال آینده برنامهریزی شده است، با راکتی که از هواپیما رها میشود، اجرا خواهد شد.
در سپتامبر، ناسا اعلام کرد که شرکت کاتالیست اسپیس تکنولوژیز آریزونا را برای افزایش ارتفاع رصدخانه سوییفت نیل گرهلز، تلسکوپ فضاییای که مدار آن از زمان پرتاب در نوامبر ۲۰۰۴ به طور خطرناکی کاهش یافته است، انتخاب کرده است.
امروز (۱۹ نوامبر)، ما آموختیم که چگونه فضاپیمای کاتالیست به پرواز در میآید — از طریق پگاسوس، راکتی که از هوا پرتاب میشود و توسط غول هواییفضایی نورتروپ گرومَن ساخته شده است.
رصدخانه سوییفت با هزینهٔ ۵۰۰ میلیون دلار توسط شرکت اوربیتال ساینسز ساخته شد؛ شرکتی که در ۲۰۱۴ به اوربیتال ATK تبدیل شد و سپس در ۲۰۱۸ توسط نورتروپ گرومَن خریداری شد. این تلسکوپ فضایی بهمدت دو دهه از مدار نزدیک به زمین (LEO) به مطالعهٔ فورانهای گاما — قدرتمندترین انفجارهای کائنات از زمان بیگ بنگ — میپردازد.
اما این مدار در طول سالها بهطور چشمگیری کاهش یافته است؛ از ارتفاع اولیهٔ ۳۷۳ مایل (۶۰۰ کم) به حدود ۲۴۹ مایل (۴۰۰ کم) امروز. هرچه سوییفت پایینتر میآید، آنقدر در برابر کشش اصطکاکی بیشتری از جَوِ زمین مواجه میشود، بنابراین نزولش شتاب میگیرد — و این رصدخانه هیچ موتور رانشی برای خنثیسازی این فرایند ندارد.
اگر تغییری رخ ندهد، سوییفت احتمالاً تا پایان سال ۲۰۲۶ به زمین سقوط خواهد کرد و هیچ مأموریت جایگزینی در دست تهیه نیست. بنابراین ناسا تصمیم به تأمین مالی یک عملیات نجات گرفت و از توانمندیهای صنعت خصوصی برای برآوردن این زمانبندی فشرده استفاده کرد.
کاتالیست این قرارداد را به دست آورد. و این شرکت تصمیم گرفته است که پگاسوس — که پس از رها شدن توسط هواپیمای L‑1011 استارگیزر نورتروپ گرومَن در ارتفاع حدود ۳۹٬۰۰۰ فوت (۱۲٬۰۰۰ متر) موتورهای راکتی جامد خود را روشن میکند — مناسبترین راکت برای این کار است.
«ما باید یکپارچهسازی و آزمایش نهایی را انجام دهیم و مسیر پروازی و راهنمایی برای هدایت RAAN (راستنمای گره صعودی) و نرمافزار را توسعه دهیم، اما این تمام کار است»، ایبرلی به Space.com گفت.
مأموریت کاتالیست بر روی پگاسوس XL سوار خواهد شد، نسخهای کمی طولانیتر و سنگینتر از راکت پرتابشده از هوا. شرایط قرارداد فاش نشده است، اما کل بودجهٔ مأموریت نجات سوییفت ۳۰ میلیون دلار است که شامل هزینهٔ پرتاب نیز میشود.
پگاسوس XL در ژوئن ۲۰۲۶ پرتاب خواهد شد، به شرط آنچه که همه چیز طبق برنامه پیش رود. و زمانبندی این هدف انعطافپذیری زیادی ندارد، با توجه به سرعت نزول سوییفت.
«ما این تاریخ پرتاب را بهعنوان تعهدی قطعی مینگریم»، کییرن ویلسن، معاون فناوری در کاتالیست، به Space.com گفت. «ما بهطور مداوم وضعیت سوییفت در کاهش مدار را ارزیابی میکنیم و بررسی میکنیم چه نوع سازگاریهایی ممکن است لازم باشد، چه پرتاب به ارتفاع متفاوت باشد یا هدفگذاری بر ورودهای کمی متفاوت.»
فضاپیما کاتالیست به سمت مداری مشابه مداری سوییفت حرکت خواهد کرد، سپس دو تا سه هفته بهسمت رصدخانه نزدیک خواهد شد. وسیله افزایشی هدف خود را «از فواصل معقول دوری» بررسی خواهد کرد تا بتوانیم تصاویر با وضوح بالا بهدست آوریم و وضعیت فعلی را درک کنیم، ویلسن گفت.
زمانی که این وضعیت درک شد، نجاتدهنده — که حدود ۴٫۹ فوت (۱٫۵ متر) ارتفاع و وزن ۷۷۰ پوند (۳۵۰ کیلوگرم) دارد — نزدیک میشود و سوییفت را با استفاده از سه بازوی روباتیک خود میگیرد.
این کار چالشبرانگیز خواهد بود، چرا که رصدخانه ناسا برای سرویسگیری طراحی نشده است. علاوه بر این، سوییفت دارای اپتیکهای فوقحساس است که نمیتوان آن را به سمت خورشید، زمین یا ماه هدایت کرد بدون اینکه به آن آسیب برسد.
به همین دلیل، کاتالیست بهدقت به عکسهای پیشپراختن قدیمی سوییفت پرداخته و با تیمهای ناسا و نورتروپ گرومَن مشورت کرده تا بهترین و ایمنترین روش برای گرفتن رصدخانه را بیابد.
«کارهای تشخیصی جذاب زیادی در پشت صحنه در حال انجام است تا بتوانیم نقاطی از فضاپیما را که میتوانیم بگیریم و وضعیتهای ممکن را تعیین کنیم»، ویلسن گفت.
آن کار نقطهٔ اصلی گرفتن را همراه با چندین نقطهٔ پشتیبان امیدبخش آشکار کرده است، او افزود.
پس از یک گرفتن موفق، فضاپیمای کاتالیست سوییفت را به ارتفاع اولیهٔ آن حدود ۳۷۳ مایل (۶۰۰ کم) برمیگرداند، به شرط آنکه همه چیز طبق برنامه پیش رود.
«این اولین بار به مدت ۲۲ سال ادامه یافت»، ویلسن گفت. «ما انتظار داریم [این افزایش] همان مقدار طول عمر مداری را این بار نیز فراهم آورد.»
یک افزایش موفق میتواند تاریخی باشد، چرا که نخستین بار یک ماهواره بدون خلبان دولتی ایالات متحده توسط یک فضاپیمای خصوصی بهدست میآید. (اگرچه این اولین مأموریت سرویسرسانی به یک تلسکوپ فضایی ناسا نیست؛ فضانوردان تعمیر و ارتقاء تلسکوپ فضایی هابل را پنج بار بین سالهای ۱۹۹۳ و ۲۰۰۹ انجام دادند. اما هابل برای سرویسرسانی طراحی شده بود.)
کاتالیست پیشاپیش تجربهٔ پرواز فضایی دارد؛ در سال ۲۰۲۴، این شرکت دو فضاپیما را به مدار نزدیک به زمین (LEO) با مأموریت اشتراکی Transporter 10 شرکت SpaceX پرتاب کرد. این ماهوارهها بسیاری از سیستمهای اصلی که فضاپیمای ارتقاء سوییفت استفاده خواهد کرد، نشان دادند، ویلسن گفت.
اما مأموریت سوییفت گامی در سطح دشواری بالاتر است، مخصوصاً با توجه به اینکه همه چیز باید بهسرعت بسیار نزدیک یکدیگر بیاید: پرتاب در ژوئن ۲۰۲۶ تنها هشت یا نه ماه پس از برنده شدن کاتالیست در قرارداد ناسا خواهد بود.
بنابراین نجات سوییفت میتواند بهعنوان الگویی عمل کند و مسیر را برای دستاوردهای مشابه و شاید حتی بلندپروازانهتر در آینده هموار سازد، به گفته ویلسن.
«اگر بتوانیم این کار را برای ناسا تنها در هشت ماه انجام دهیم، فکر میکنم این امر مجموعهای جدید از مأموریتهای واکنشپذیر را در آینده باز میکند»، او گفت و اشاره کرد که مأموریتهای سرویسرسانی بهطور تاریخی چندین سال برای توسعه و پرتاب نیاز داشتهاند.
کاتالیست قصد دارد برخی از این مأموریتهای آینده را خود اجرا کند. به عنوان مثال، در سال ۲۰۲۷، این شرکت قصد دارد اولین پرتاب خود به مدار ژئوسنترال، که ۲۲٬۲۳۶ مایل (۳۵٬۷۸۶ کم) بالای سطح زمین است، انجام دهد. این پرواز آغازگر فضاپیمای بزرگتر «نکسوس» کاتالیست خواهد بود، «یک سکو روباتیک چندمکانی برای ارائه خدمات افزایش عمر و آگاهی حوزه فضایی به مشتریان دولتی و تجاری»، ویلسن گفت.