NASA đang chuẩn bị một sứ mệnh chưa từng có nhằm cứu một trong những kính viễn vọng không gian cũ kỹ của mình trước khi nó rơi trở lại Trái đất.
Cơ quan này đã hợp tác với công ty khởi nghiệp Katalyst Space Technologies để phóng một tàu vũ trụ robot sẽ chiếm giữ Đài thiên văn Swift, nâng nó lên quỹ đạo cao hơn và kéo dài tuổi thọ khoa học của nó. Nếu thành công, đây sẽ là sứ mệnh đầu tiên của Hoa Kỳ giải cứu vật lý và định vị lại một vệ tinh đã ở trên quỹ đạo, có khả năng mở đường cho việc phục vụ các đài quan sát không gian lớn như Kính viễn vọng Không gian Hubble trong tương lai.
Tại sao Swift cần được lưu?
Ra mắt vào năm 2004, Đài thiên văn Swift được thiết kế để phát hiện một số vụ nổ mạnh nhất trong vũ trụ, bao gồm:
Sao nổ (siêu tân tinh)
Sau hơn hai thập kỷ bay trên quỹ đạo, Swift đang dần mất đi độ cao.
Nguyên nhân chính là do hoạt động của mặt trời tăng lên. Mặt trời hiện đang ở gần đỉnh điểm của chu kỳ mặt trời 11 năm, tạo ra các tia sáng mặt trời mạnh hơn và làm ấm bầu khí quyển phía trên của Trái đất.
Điều này khiến bầu khí quyển giãn nở, tạo ra lực cản lớn hơn lên các vệ tinh ở quỹ đạo thấp của Trái đất và kéo chúng xuống nhanh hơn bình thường.
Tại sao nhiệm vụ lại khẩn cấp?
Swift hiện đang quay quanh quỹ đạo cách Trái đất khoảng 360 km (224 dặm).
NASA cho biết họ phải ở trên 300 km (185 dặm) để sứ mệnh giải cứu có thể thực hiện được.
Nếu nó giảm xuống dưới độ cao đó – dự kiến vào khoảng tháng 10 – tàu vũ trụ có thể hạ độ cao quá nhanh để bắt giữ thành công.
Để tiết kiệm nhiều thời gian hơn, NASA tắt các thiết bị khoa học của Swift vào tháng 2 để giảm lực cản và làm chậm quá trình phân rã quỹ đạo của nó.
NASA sẽ cứu Swift như thế nào?
NASA đã trao cho Katalyst Space Technologies một hợp đồng trị giá 30 triệu USD để thực hiện cuộc giải cứu.
Nhiệm vụ sẽ sử dụng một tàu vũ trụ robot có tên Link, bao gồm:
Cơ cấu cầm nắm hình ngón tay
Phần mềm điều hướng độc lập
Công nghệ chụp ảnh vệ tinh
Sau khi phóng lên tên lửa Pegasus được phóng từ Quần đảo Marshall, Link sẽ dành khoảng một tháng để bắt kịp Swift.
Sau khi được gắn vào, nó sẽ tăng dần quỹ đạo của Swift bằng cách:
Toàn bộ quá trình quay quanh quỹ đạo dự kiến sẽ mất thêm hai tháng nữa.
Nếu mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, Swift có thể tiếp tục quan sát khoa học vào tháng 9.
Tại sao nhiệm vụ này khó khăn?
Swift không bao giờ được thiết kế để bảo trì hoặc sửa chữa.
Không giống như Kính viễn vọng Không gian Hubble-mà các phi hành gia đã sửa chữa nhiều lần trong các nhiệm vụ của Tàu con thoi – Swift có:
Do đó, robot cứu hộ phải xác định những vị trí thích hợp để lấy kính thiên văn mà không làm hỏng thiết bị mỏng manh.
Các quan chức của công ty thừa nhận không có gì đảm bảo nhiệm vụ sẽ thành công.
Có ai đã từng làm điều này chưa?
Chỉ có Trung Quốc đã thực hiện một sứ mệnh tương tự.
Vào năm 2022, Trung Quốc đã sử dụng thành công tàu vũ trụ robot để cập bến và di chuyển một vệ tinh già cỗi lên “quỹ đạo nghĩa địa” cao hơn.
Nếu Katalyst thành công, đây sẽ trở thành sứ mệnh đầu tiên của Hoa Kỳ kéo dài tuổi thọ của một vệ tinh robot.
Tại sao Swift lại có giá trị như vậy?
Dù đã hơn 20 năm tuổi nhưng Swift vẫn là một trong những đài quan sát thiên văn quan trọng nhất của NASA.
Nó đóng vai trò là “cơ quan phản ứng đầu tiên” của NASA bằng cách phản ứng nhanh chóng với các sự kiện vũ trụ bất ngờ được phát hiện bởi các kính thiên văn khác.
Khả năng phản ứng nhanh của nó bổ sung cho các đài quan sát mạnh mẽ như:
– Kính viễn vọng Không gian James Webb
-Kính thiên văn vũ trụ La Mã Nancy Grace tiếp theo
Nếu không có Swift, các nhà thiên văn học có thể mất khả năng nghiên cứu nhanh chóng các vụ nổ vũ trụ trong thời gian ngắn.
Các quan chức NASA cho biết việc thay thế Swift sẽ tiêu tốn hàng trăm triệu USD – số tiền mà cơ quan này hiện không có.
Hubble có thể là người tiếp theo?
Swift không phải là kính thiên văn duy nhất bị mất độ cao.
Kính viễn vọng Không gian Hubble 36 tuổi cũng đang dần hạ xuống do lực cản của khí quyển ngày càng tăng.
Katalyst cho biết tàu vũ trụ robot thế hệ tiếp theo của họ, dự kiến sẽ sẵn sàng trong vài năm tới, có thể thực hiện sứ mệnh tăng cường quỹ đạo tương tự cho Hubble vào khoảng năm 2028.
Không giống như Swift, Hubble đã được các phi hành gia phục vụ năm lần trong thời kỳ tàu con thoi, nhưng ngày nay không có sứ mệnh đưa đón nào có thể thực hiện được.
Tại sao sứ mệnh này quan trọng cho tương lai?
Ngoài việc cứu Swift, NASA coi sứ mệnh này là một thử nghiệm về một phương pháp mới để giữ tàu vũ trụ ở trên quỹ đạo.
Thay vì thay thế các vệ tinh cũ, các nhiệm vụ bảo trì bằng robot có thể:
– Kéo dài tuổi thọ của vệ tinh
-Sửa chữa tàu vũ trụ bị hư hỏng
– Đưa vệ tinh vào quỹ đạo an toàn hơn
-Xây dựng các công trình lớn như trang trại năng lượng mặt trời và trung tâm dữ liệu không gian
Katalyst cuối cùng đã hình dung ra những đội robot tự động thường xuyên phục vụ tàu vũ trụ trên quỹ đạo Trái đất.
Nếu sứ mệnh Swift thành công, nó có thể đánh dấu sự khởi đầu một kỷ nguyên mới trong đó các vệ tinh không gian và kính thiên văn được bảo trì thường xuyên thay vì bị bỏ rơi khi quỹ đạo của chúng bắt đầu xấu đi.
