Быстрые орбиты над Землей в концепции этого художника. Изображение предоставлено: Лаборатория концептуальных изображений Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.
После двух десятилетий пребывания в космосе обсерватория Свифта имени Нила Герелса НАСА стала лучше, чем когда-либо, благодаря новой оперативной стратегии, реализованной ранее в этом году. Космический корабль добился крупных научных успехов за годы, прошедшие с тех пор, как ученые разработали новый способ изучения гамма-всплесков, самых мощных взрывов во Вселенной.
«Идея Swift возникла во время встречи в подвале отеля в Эстес-Парке, штат Колорадо, в разгар конференции», — сказал Джон Ноусек, директор миссии Swift в Университете штата Пенсильвания в Государственном колледже. «Группа астрофизиков собралась вместе, чтобы разработать миссию, которая могла бы помочь нам решить проблему гамма-всплесков, которая в то время была очень большой загадкой».
Гамма-всплески происходят по всему небу без предупреждения, в среднем около одного в день. Астрономы обычно делят эти всплески на две категории. Длинные всплески производят первоначальный импульс гамма-лучей продолжительностью две секунды или дольше и возникают, когда ядра массивных звезд коллапсируют, образуя черные дыры. Короткие вспышки длятся менее двух секунд и вызваны слиянием плотных объектов, таких как нейтронные звезды.
Но в 1997 году, во время этой встречи в подвале, научное сообщество не пришло к согласию относительно моделей происхождения этих событий. Астрономам нужен был спутник, который мог бы быстро перемещаться, чтобы обнаружить их и направить на их местонахождение дополнительные инструменты.
Это превратилось в Swift, который был запущен 20 ноября 2004 года из комплекса 17А на территории нынешней станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде. Первоначально космический корабль назывался «Обсерватория Свифта» из-за его способности быстро фиксировать космические события. В 2018 году команда миссии переименовала космический корабль в честь его первого главного исследователя Нила Герелса.
Свифт использует несколько методов ориентации и стабилизации в пространстве для изучения гамма-всплесков.
Датчики, определяющие местоположение Солнца и направление магнитного поля Земли, дают космическому кораблю общее представление о его местонахождении. Затем устройство, называемое звездным трекером, наблюдает за звездами и сообщает космическому кораблю, как маневрировать, чтобы направить обсерваторию точно в то же положение во время более длительных наблюдений.
Swift использует три вращающихся гироскопа или гироскопа для выполнения этих движений по трем осям. Гироскопы были спроектированы так, чтобы быть ориентированными под прямым углом друг к другу, но на орбите команда миссии обнаружила, что они слегка смещены. Команда по управлению полетами разработала стратегию, согласно которой один из гироскопов исправлял несоосность, а два других направляли «Свифт» на достижение научных целей.
Однако команда хотела быть готовой на случай, если один из гироскопов выйдет из строя, поэтому в 2009 году они разработали план эксплуатации Swift только с двумя гироскопами.
Однако любое изменение в работе телескопа в космосе несет в себе риски. Поскольку Swift работал хорошо, команда придерживалась своего плана в течение 15 лет.
Затем, в июле 2023 года, один из гироскопов Свифта начал давать сбои. Поскольку телескоп не мог точно поддерживать свое положение выравнивания, наблюдения становились все более размытыми, пока в марте 2024 года гироскоп полностью не вышел из строя.
«Поскольку мы уже запланировали переход на два гироскопа, мы смогли быстро и тщательно протестировать процедуру здесь, на земле, прежде чем реализовывать ее на космическом корабле», — сказал Марк Хиллиард, руководитель группы управления полетами Swift в Omitron, Inc. и Penn. Состояние . «На самом деле, ученые обнаружили, что точность наведения Swift сейчас лучше, чем с момента запуска, что действительно обнадеживает».
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
За последние 20 лет Свифт предоставил революционные результаты не только для исследований гамма-всплесков, но и для черных дыр, звезд, комет и других космических объектов.
«Спустя все это время Swift остается важной частью флота НАСА», — сказал С. Брэдли Ценко, главный исследователь Swift в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Возможности спутника помогли открыть новую эру астрофизики, называемую мультимессенджерной астрономией, давая нам более полное представление о том, как работает Вселенная. Мы с нетерпением ждем всего, чему Свифт может нас научить».
Swift — важная часть стратегии НАСА по поиску мимолетных и непредсказуемых изменений на небе с помощью множества телескопов, использующих разные методы исследования космоса.
Информация от: Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.
