Uma missão para resgatar um dos célebres observatórios espaciais da NASA da queda na Terra foi lançada em um empreendimento ousado e inédito.
Se for bem-sucedida, marcará a primeira vez que uma missão robótica comercial capturou uma espaçonave desenroscada da NASA que não foi projetada para manutenção no espaço, de acordo com a agência.
Sem intervenção, o Observatório Neil Gehrels Swift cairia abaixo de um limiar orbital chave este mês devido ao arrasto atmosférico e ao impacto da atividade solar recente. O observatório estudou uma série de objetos cósmicos em vários comprimentos de onda de luz por quase 22 anos.
A equipe de operações Swift da Eberly College of Science da Penn State University reduziu o uso de energia e orientou o observatório para observar o cosmos a partir de uma posição mais simplificada. Mas assim que afundar abaixo de uma altitude ideal de cerca de 300 quilómetros acima da Terra, o Swift deverá reentrar na atmosfera do nosso planeta neste outono, de acordo com as previsões da NASA.
Depois de perceber que a missão Swift poderia terminar muito antes do previsto, a NASA lançou um convite à apresentação de propostas para uma solução.
“Não queríamos estabelecer o precedente de que tudo o que sai de órbita tem de ser impulsionado, mas esta não era qualquer nave espacial, este é um observatório com capacidades únicas para astrofísica”, disse Shawn Domagal-Goldman, diretor da divisão de astrofísica da NASA, durante uma conferência de imprensa em 17 de junho.
A agência selecionou a Katalyst Space Technologies, com sede no Arizona, para a tarefa em setembro, dando à empresa apenas nove meses para projetar, construir, testar e lançar uma espaçonave capaz de se encontrar com o Swift e impulsionar sua órbita.
O satélite robótico, denominado LINK, foi lançado a partir de um foguete Northrop Grumman Pegasus XL que foi lançado pela aeronave L-1011 modificada da empresa, conhecida como Stargazer.
O Stargazer subiu para um local estratégico de 40.000 pés (cerca de 12.000 metros) acima do Atol de Kwajalein, parte das Ilhas Marshall no sul do Oceano Pacífico, antes de lançar o foguete. Às 4h36 ET de sexta-feira, os motores do foguete ganharam vida, entregando o satélite diretamente à órbita do Swift. O lançamento ocorreu após vários atrasos climáticos, bem como um problema de software que abortou uma tentativa de lançamento na quinta-feira e foi corrigido com uma atualização.
Agora, os cientistas terão de esperar meses para ver o empreendimento aparentemente impossível dar frutos, enquanto o LINK passa por uma série de etapas para capturar o observatório de 3.200 libras (1.452 quilogramas) e lentamente elevar a órbita do Swift para 370 milhas (cerca de 600 quilómetros) acima do nosso planeta.
“Ninguém pensava que chegaríamos tão longe como já chegámos hoje e, para ser honesto, ainda há riscos pela frente”, disse Domagal-Goldman anteriormente. “Mas estou profundamente grato e tão otimista quanto posso de que enfrentaremos esses desafios por causa das pessoas que trabalharam nisso.”
Como salvar um observatório em queda
Todos os satélites e naves espaciais em órbita baixa da Terra experimentam um arrasto atmosférico natural que pode diminuir as suas altitudes, especialmente se não tiverem qualquer capacidade de propulsão.
Para Swift, um aumento na atividade solar ampliou este impacto nos últimos dois anos, à medida que o Sol atingiu o pico do seu ciclo de 11 anos.
O Sol atingiu o máximo solar em 2024, liberando intensas explosões e ejeções de massa coronal que causaram a expansão da atmosfera da Terra, o que apenas intensificou o arrasto no Swift, segundo a NASA. A missão do Swift poderia ter naturalmente chegado ao fim, mas a equipa da NASA queria tentar alargar as suas observações científicas, uma vez que não existe um substituto pronto para o telescópio – e as capacidades de teste necessárias para explorações futuras.
“O Swift não foi projetado para receber manutenção”, disse o CEO da Katalyst Space, Ghonhee Lee, em um comunicado da NASA. “Ao demonstrar que podemos prolongar a sua vida útil de forma rápida e económica, estamos a criar um modelo para a manutenção de naves espaciais que nunca foram concebidas para manutenção em órbita. Se quisermos construir uma presença duradoura fora da Terra, precisamos da capacidade de manipular o nosso ambiente no espaço. Isso significa implantar naves espaciais robóticas que possam reposicionar, reparar, reabastecer e reequipar satélites após o lançamento.”
O satélite LINK tem cerca de um terço do tamanho do Swift, pesando 880 libras (399 kg) e medindo 1,5 metros de altura. Está equipado com cerca de 6 metros de painéis solares e um trio de braços robóticos projetados para agarrar o Swift.
Um foguete Northrop Grumman Pegasus XL está preso à parte inferior da aeronave Stargazer. -Ron Beard/NASA
Depois de algumas semanas testando sua navegação e sensores no espaço, o LINK conduzirá uma pesquisa no Swift para determinar os melhores pontos de luta no observatório.
Embora a equipa do Katalyst Space tenha identificado alguns pontos com base no design do Swift, o isolamento multicamadas do observatório pode ter-se deteriorado ou mudado depois de ter estado em órbita durante mais de duas décadas.
Durante missões de manutenção do Telescópio Espacial Hubble, os astronautas descobriram que uma cobertura semelhante do telescópio estava se desintegrando.
“Ele meio que se transformou nesta substância muito delicada, quase semelhante a vidro”, disse Kieran Wilson, investigador principal do LINK no Katalyst Space, sobre o Hubble. “Se você tocasse nele, ele simplesmente quebraria e continuaria a quebrar. Isso é muito diferente das mantas plásticas flexíveis que foram instaladas há 20 anos.”
Depois de garantir o Swift ao seu alcance, o LINK irá disparar cuidadosamente os seus três propulsores iónicos, com o objetivo de impulsionar lentamente o observatório de volta à sua órbita original ao longo de dois a três meses.
Assim que o LINK conseguir esse feito, ele se separará do Swift e entrará novamente na atmosfera da Terra.
Mas muitas novidades têm de acontecer sucessivamente para que a missão seja bem-sucedida – e os cientistas disseram que esperam que o sol não emita qualquer atividade inesperada que possa inviabilizar as operações ou fazer com que o Swift caia ainda mais acentuadamente do que já aconteceu.
“Tudo isso é desafiador e arriscado”, disse Wilson. “Há muitas naves espaciais que tiveram ciclos de desenvolvimento muito mais longos, com muito mais financiamento por trás delas, que falharam por razões mundanas.”
Se tudo correr conforme o planejado, o Swift retomará seu conjunto completo de observações científicas, em vez de operar em sua atual capacidade limitada, no outono, disse S. Bradley Cenko, investigador principal do Swift no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
O que faz o Swift valer a pena salvar
O Swift foi lançado em 2004 para estudar explosões de raios gama, as explosões mais poderosas do universo. Foram detectadas mais de 2.000 fontes dessas explosões de alta energia, que criam elementos pesados como ouro e platina, disse Cenko.
Mas o Swift também evoluiu para estudar uma gama muito mais ampla de objetos cósmicos na luz visível, ultravioleta, raios X e raios gama.
Um mosaico de 330 imagens individuais tiradas pelo Swift mostra a imagem de maior resolução da galáxia M31 já vista em luz ultravioleta. – NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC)/Erin Grand (UMCP)
O observatório foi nomeado em homenagem a pássaros velozes que voam rapidamente devido à sua capacidade de girar rapidamente para observar eventos cósmicos e brilhos residuais, permitindo o estudo de cometas, ondas gravitacionais e buracos negros durante longos períodos de tempo.
O Hubble pode ter uma sensibilidade muito maior e capturar imagens mais nítidas do que o Swift, mas o grande telescópio espacial pode levar um ou dois dias para se reposicionar e apontar para um alvo de interesse, disse Cenko. O Swift, por outro lado, pode fazer o acompanhamento em questão de minutos, agindo como o primeiro respondente da NASA no espaço quando objetos celestes explodem em atividade.
Cenko prevê que, se a missão de resgate for bem-sucedida, os dados do Swift continuarão a complementar os observatórios existentes, como o Hubble e o Telescópio Espacial James Webb, bem como as próximas missões, como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, abordando questões astrofísicas que seriam impossíveis de serem resolvidas por qualquer telescópio único.
“Swift é a ferramenta multifuncional da NASA quando se trata de estudar o cosmos”, disse Cenko. “Nas últimas duas décadas, Swift tem sido um ator chave nos esforços da NASA para entender como o universo funciona, e estamos ansiosos para voltar a esse trabalho depois que o impulso estiver concluído.”
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