Le seul télescope spatial de la NASA est sur le point de tomber du ciel.
Depuis plus de deux décennies, le télescope de l’observatoire Neil Gehrels Swift observe la lueur déclinante des explosions les plus puissantes de l’espace.
Depuis son lancement en 2004, Swift a d’abord orbité à 370 milles au-dessus de la surface de la Terre. À partir de là, Swift n’avait presque plus de molécules d’air à traverser, mais au fil du temps, son orbite est devenue de plus en plus basse.
Il se trouve désormais à une altitude de 210 milles et l’air est plus dense et traîne à travers le télescope. En quelques mois, la friction entraînerait Swift dans l’atmosphère épaisse et la séparerait.
Autrement dit, à moins qu’un vaisseau spatial robotique ne puisse réaliser un sauvetage audacieux et jamais tenté auparavant pour capturer Swift, puis le pousser sur une orbite plus élevée.
“Je suis prudemment optimiste”, a déclaré Brad Tsenko, enquêteur principal de l’agence Swift.
Une mission de sauvetage devait commencer mardi avec le lancement d’un vaisseau spatial de la taille d’un réfrigérateur depuis l’atoll de Kwajalein, l’une des îles Marshall au milieu du Pacifique. le mauvais temps a motivé le lancement au moins un jour.
La prochaine opportunité commence à 5 h 43 HE mercredi. (Il sera 21h43 sur Kwajalein)
Katalyst Space Technologies, une petite startup de Flagstaff, en Arizona, a conçu et construit un vaisseau spatial appelé Link en seulement neuf mois, ce qui est beaucoup plus rapide que les vols spatiaux conventionnels, qui mettent des années à atterrir au sol.
Mais pour sauver la Swift, le luxe d’une ingénierie minutieuse et précise n’était pas une option. Le PDG de Katalyst, Ghonhee Lee, a déclaré que la NASA n’avait que deux exigences fondamentales : propulser le vaisseau spatial et ne pas entrer en collision avec lui ou l’endommager d’une autre manière.
“Cela nous a donné de la flexibilité dans la façon dont nous avons conçu le programme et la façon dont nous avons conçu le vaisseau spatial”, a déclaré M. Lee.
Si la NASA décide de construire Swift, son remplacement prendra des années et coûtera des centaines de millions de dollars. Donner à Katalyst un contrat de 30 millions de dollars pour booster Swift était un pari intelligent, ont déclaré des responsables de la NASA.
“Si nous n’avions pas fait cela, il y avait un risque de perdre Swift à 100%”, a déclaré Sean Domagal-Goldman, directeur de la division astrophysique de la NASA. “C’est pourquoi cela avait du sens d’un point de vue financier et de gestion.”
“Personne ne pensait que c’était possible. Personne ne pensait que nous arriverions là où nous en sommes aujourd’hui”, a-t-il déclaré lors d’une conférence de presse.
Un sauvetage réussi de Swift pourrait ajouter des années d’observation attentive des sursauts gamma.
Les rayons gamma sont une forme de lumière comme les ondes radio, le spectre visible et les rayons X, mais ils ont l’énergie la plus élevée. Dans les années 1960, les satellites construits pour surveiller les essais d’armes nucléaires ont soudainement détecté des éclairs de rayons gamma dans l’espace.
Lorsqu’un autre télescope découvre un sursaut gamma, Swift fait honneur à son nom en se dirigeant rapidement vers le sursaut nouvellement découvert et en prenant des mesures détaillées de la lumière à haute énergie à mesure qu’elle s’estompe.
Ces brefs éclats de rayons gamma racontent l’histoire d’une violence cosmique massive, telle que des explosions stellaires et des collisions de minuscules étoiles ultradenses appelées étoiles à neutrons.
La NASA avait initialement estimé que Swift ne serait opérationnel que pendant deux ans, sans compter les plans d’urgence visant à augmenter l’orbite des décennies plus tard.
Le taux de déclin est difficile à prévoir car il accélère et décélère en fonction de la formation des taches solaires sur 11 ans. Au sommet du cycle des taches solaires, lorsque le soleil est plus actif, il réchauffe l’atmosphère terrestre et émet de brillantes éruptions solaires qui augmentent la gravité des satellites en orbite comme Swift.
Le dernier pic, fin 2024, a été plus fort que prévu. Cela a considérablement accéléré la descente de Swift et la NASA a été confrontée au risque que le télescope puisse rentrer dans l’atmosphère terrestre au cours de cette année.
Il n’y avait pas assez de temps pour planifier la mission de développement de Swift à partir de zéro. Au lieu de cela, la NASA a recherché trois sociétés, dont Katalyst, qui avaient déjà développé des technologies pouvant être utilisées dans cette tentative de sauvetage.
M. Lee a déclaré qu’il avait lancé Catalyst il y a six ans avec la vision d’utiliser une flotte de robots spatiaux pour construire, entretenir et ravitailler des satellites et d’autres infrastructures dans l’espace.
La NASA a attribué à l’entreprise le contrat de sauvetage en septembre dernier.
“Je pense qu’il y avait suffisamment de gens assez fous pour dire : ‘Oui, je pense que nous pouvons le faire avec ce budget et ce calendrier'”, a déclaré M. Lee.
Catalyst a également eu la chance de tomber sur une fusée restante en vente. Le prix de nombreuses fusées, y compris le cheval de bataille Falcon 9 de SpaceX, consommera les 30 millions de dollars que la NASA a alloués à toutes les missions de sauvetage.
Catalyst a appelé Northrop Grumman, une entreprise de technologie aérospatiale et de défense, et M. Lee a plaisanté en disant que ce serait bien si l’entreprise avait un vieux missile de croisière appelé Pegasus qui traînait.
Contrairement à la plupart des fusées, la Pegasus, développée par Orbital Systems Corporation à la fin des années 1980 puis absorbée par Northrop Grumman, ne démarre pas depuis une rampe de lancement. Mais avant d’être largué, le missile est coincé sous le fuselage d’un avion volant à 40 000 pieds d’altitude. Les moteurs de la fusée Pegasus s’enflamment alors, l’accélérant dans l’espace.
Quarante-cinq Pegasus ont été lancés, mais aucun après 2021, date à laquelle la fusée semble avoir été arrêtée. Mais M. Lee Northrop a rappelé pour dire qu’il y avait un Pegasus affecté à une autre mission gouvernementale.
“C’était juste un stockage à long terme”, a déclaré M. Lee. “En gros, ils l’ont réduit, l’ont rangé, et il était juste dans un coin.”
La possibilité d’agir comme une rampe de lancement mobile s’est avérée utile dans ce cas. Le circuit Swift n’est pas facilement accessible depuis la Floride ou ailleurs au nord.
On dirait que le sauvetage approche.
Plus tôt cette année, Swift a arrêté d’observer les rayons gamma pour effectuer les manœuvres nécessaires pour ralentir sa descente. Si Swift avait fonctionné comme par le passé, le télescope pourrait être 25 milles plus bas aujourd’hui, a déclaré le chercheur principal, le Dr Tsenko.
Après que Link ait lancé le vaisseau spatial de sauvetage, les contrôleurs de vol de Catalyst passeront une semaine ou deux à s’assurer que ses systèmes fonctionnent correctement. Il faudrait alors un mois et demi à Link pour s’approcher de Swift et la capturer.
Après cela, le vaisseau spatial élèvera lentement Swift pendant deux mois jusqu’à une altitude de 100 miles, suffisamment de puissance pour le maintenir en orbite pendant encore une décennie.
Swift s’avérera également essentiel pour percer de nouveaux mystères sur les sursauts gamma.
Il existe deux types de sursauts gamma : les sursauts gamma courts qui durent quelques secondes ou moins, et les sursauts longs qui durent quelques minutes ou heures. Pendant des décennies, les astrophysiciens ont cru comprendre la différence fondamentale entre les deux. Les plus courtes ont été formées par la fusion d’étoiles à neutrons, tandis que les plus longues ont été formées par l’effondrement d’étoiles massives.
Mais maintenant, ils ont découvert des sursauts qui brisent le modèle, dans lequel les fusions d’étoiles à neutrons produisent de longs sursauts au lieu des courts habituels.
“Ce que nous avons constaté au cours des deux dernières années, c’est que cette simple image est erronée”, a déclaré le Dr Tsenko. “C’est plus compliqué que ça.”
Les astrophysiciens espèrent que les données de Swift révéleront de nouvelles informations sur des choses qu’ils pensaient impossibles.