شمارش معکوس رصدخانه سویفت ناسا تا پایان ماموریت علمی

شمارشی معکوس و تقریبا بی‌صدا در مدار پایین زمین آغاز شده است: رصدخانه نیل گرلز سویفت ناسا که نزدیک به ۲۲ سال یکی از ابزارهای اصلی اخترشناسی پرتو گاما بوده، اکنون با زمان مسابقه می‌دهد. مهندسان انتظار دارند این فضاپیما فقط چند هفته دیگر بتواند داده‌های علمی مفید جمع‌آوری کند، پیش از آنکه کشش جو به عمر علمی آن پایان دهد.

وقتی هوای رقیق فرمانده می‌شود

فضا در نزدیکی زمین خلأ کامل نیست. حتی در ارتفاع صدها کیلومتری، ردهای بسیار کم‌تراکم جو به ماهواره‌ها فشار وارد می‌کنند. این کشش باعث کاهش سرعت فضاپیما می‌شود و کاهش سرعت یعنی افت ارتفاع. اگر این روند مهار نشود، سرانجام به ورود دوباره به جو و سوختن در لایه‌های متراکم‌تر جو زمین ختم می‌شود.

سویفت در ۲۰ نوامبر ۲۰۰۴ برای مطالعه فوران‌های پرتو گاما، پرانرژی‌ترین انفجارهای جهان، به فضا پرتاب شد. قرار بود این رصدخانه به مدت دو سال در مداری تقریبا دایره‌ای و در ارتفاع حدود ۵۸۵ تا ۶۰۴ کیلومتری بالای زمین فعالیت کند. اما در عمل، دو دهه کشف علمی، صدها مقاله پژوهشی و توانایی منحصربه‌فرد واکنش سریع را به همراه آورد؛ قابلیتی که شیوه دنبال کردن رویدادهای گذرای کیهانی توسط اخترشناسان را دگرگون کرد.

چگونه یک طرح جسورانه با فیزیک سخت‌گیرانه روبه‌رو شد

برخلاف ایستگاه فضایی بین‌المللی که مدار آن به‌طور دوره‌ای افزایش داده می‌شود، سویفت برای بالا بردن ارتفاع مدارش طراحی نشده بود. طی ۲۱ سال و ۱۰ ماه گذشته، مدار آن به‌تدریج افت کرده است. تا نوامبر ۲۰۲۵، برنامه‌ریزان ماموریت برآورد کردند که ۵۰ درصد احتمال دارد سویفت تا ژوئن ۲۰۲۶ وارد جو شود و ۹۰ درصد احتمال دارد پیش از سال ۲۰۲۷ از بین برود.

برای به تعویق انداختن این زمان، ناسا با شرکت خصوصی کاتالیست قرارداد بست تا ماموریتی خدماتی و بی‌سابقه را امتحان کند: ارسال یک فضاپیمای کوچک برای ملاقات با سویفت، اتصال در کنار آن و افزایش ارتفاع مدار رصدخانه. کاتالیست وسیله خدمات‌رسان خود را با نام لینک ساخت و در ۳ ژوئیه پرتاب کرد. در اصل، این مانوری پرخطر اما پربازده بود که می‌توانست عمر سویفت را افزایش دهد و روش‌های خدمات‌رسانی سریع در مدار را برای ماموریت‌های آینده به نمایش بگذارد.

در ابتدا عملیات امیدوارکننده به نظر می‌رسید. سپس نقص‌های غیرمنتظره در لینک آشکار شد. چرخ‌های واکنشی، یعنی تجهیزاتی که با چرخش خود وضعیت ماهواره را کنترل می‌کنند، دچار مشکل شدند و پیشران‌ها نیز ناهنجاری‌هایی نشان دادند. لینک شروع به چرخش کنترل‌نشده کرد. این ایرادها در زمان لازم قابل اصلاح نبودند و تلاش برای نجات ناکام ماند.

شان دوماگال-گلدمن، مدیر اخترفیزیک در مقر ناسا، منطق فشرده این ماموریت را چنین خلاصه کرد: «از همان آغاز، نجات سویفت تلاشی پرخطر با دستاوردی بزرگ بود.» او افزود که انجام این ماموریت خدماتی به‌خودی‌خود ارزشمند بود، هم برای پیشبرد فناوری خدمات‌رسانی به ماهواره‌ها و هم برای آزمودن اینکه یک ماموریت پیچیده با چه سرعتی می‌تواند طراحی و اجرا شود.

با پایان تلاش نجات، تیم علمی سویفت مسیر دیگری را در پیش گرفته است. در ماه اوت، آن‌ها دو ابزار رصدخانه را دوباره فعال کردند و هفته بعد ابزار سوم را نیز به مدار فعالیت بازگرداندند. هدف این است: استخراج بیشترین مشاهدات ارزشمند از هفته‌های باقی‌مانده فعالیت، به‌ویژه ثبت فوران‌های بیشتر پرتو گاما تا زمانی که تلسکوپ هنوز کار می‌کند.

سویفت هنوز چه چیزی ارائه می‌دهد

سویفت حتی در مدار پایین‌تر نیز همچنان توانمند است. ابزارهای آن پرتوهای گاما، پرتو ایکس و طول‌موج‌های فرابنفش و نوری را پوشش می‌دهند و امکان مکان‌یابی سریع و پیگیری انفجارهای کیهانی را فراهم می‌کنند. همین چابکی چندطول‌موجی دلیل اصلی آن بود که تیم ماموریت فعال‌سازی دوباره محموله‌های کلیدی را بر بی‌استفاده گذاشتن آن‌ها در واپسین روزها ترجیح داد.

امروز سویفت در ارتفاع حدود ۳۲۵ کیلومتری مدار می‌زند. ناسا هشدار می‌دهد که وقتی این رصدخانه به پایین‌تر از حدود ۳۰۰ کیلومتر برسد، عملیات علمی روزمره دیگر امکان‌پذیر نخواهد بود. مدل‌ها پیش‌بینی می‌کنند این آستانه بین اوایل تا میانه اکتبر پشت سر گذاشته شود. تا آن زمان، هر آشکارسازی می‌تواند داده‌هایی حیاتی درباره پدیده‌های کوتاه‌عمر فراهم کند و به کالیبره کردن چگونگی تحول رویدادهای گذرا در باندهای مختلف کمک کند.

دیدگاه کارشناس

دکتر النا مارتینز، اخترفیزیک‌دانی که فوران‌های پرتو گاما را مطالعه می‌کند، می‌گوید: «سویفت یکی از پایه‌های اصلی اخترشناسی گذرا بوده است. این رصدخانه حتی در هفته‌های پایانی خود می‌تواند مشاهدات سریع و منحصربه‌فردی ارائه دهد که دیگر تاسیسات توان رقابت با آن را ندارند. تلاش برای خدمات‌رسانی به سویفت جاه‌طلبانه بود و درس‌هایی حیاتی درباره عملیات در مدار به جامعه علمی آموخت. این درس‌ها ماموریت‌های خدمات‌رسانی آینده را شکل می‌دهند و عمر دارایی‌های ارزشمند دیگر در مدار پایین زمین را افزایش خواهند داد.»

مهندسان نیز تجربه عملی مهمی به دست آوردند. چرخه‌های طراحی سریع، برنامه‌ریزی ملاقات مداری و رویه‌های اضطراری تحت فشار واقعی آزموده شدند. به گفته مسئولان ماموریت، این درس‌های عملیاتی هم تلاش‌های دولتی و هم برنامه‌های تجاری را برای نگه داشتن طولانی‌تر ماهواره‌ها در موقعیت مداری یا خارج کردن ایمن آن‌ها پس از پایان عمر مفیدشان هدایت خواهد کرد.

نتیجه‌گیری

داستان سویفت هم یک پیروزی علمی است و هم یک آزمایش عملیاتی. ماموریتی که برای دو سال طراحی شده بود، نزدیک به ۲۲ سال علم تحول‌آفرین تولید کرد. نجات ناموفق، دستاوردها را از بین نمی‌برد؛ بلکه آن‌ها را پررنگ‌تر می‌کند، زیرا نشان می‌دهد چه چیزهایی ممکن است و کجاها باید بهبود یابد. اخترشناسان در چند هفته باقی‌مانده، سویفت را به سوی درخشان‌ترین و سریع‌ترین آتش‌بازی‌های کیهان نشانه خواهند رفت، به امید آنکه فصل‌های پایانی را به ماموریتی از پیش شگفت‌انگیز اضافه کنند.