Nội dung bài viết
“Tôi coi đây là một thành công rồi, chỉ vì chúng tôi thậm chí sẽ thử nó.” ĐẢO WALLOPS, Virginia—Chỉ 10 tháng trước, NASA đã hỏi ba công ty rằng liệu họ có thể làm điều gì đó mà trước đây chưa ai từng làm hay không.
Liệu họ có thể chế tạo và phóng một vệ tinh để cứu một sứ mệnh thiên văn trị giá 500 triệu USD trước nguy cơ rơi trở lại Trái đất? Hơn nữa, liệu họ có thể làm được điều đó trong vòng chưa đầy một năm với ngân sách eo hẹp không?
Katalyst Space Technologies, một công ty khởi nghiệp được thành lập vào năm 2020, đã đưa ra giải pháp hấp dẫn nhất. Shawn Domagal-Goldman, giám đốc bộ phận vật lý thiên văn của NASA cho biết: “Họ quay lại với một phản hồi hợp lý về mặt kỹ thuật và lập trình, và sau đó chúng tôi nói, 'Ừ, hãy làm đi'.
Đó là vào tháng 8 năm ngoái. Vào tháng 9, NASA đã trao cho Katalyst một hợp đồng trị giá 30 triệu USD để chế tạo, thử nghiệm và phóng một vệ tinh nhỏ nhằm đuổi theo Swift và bám theo nó bằng ba cánh tay robot.
Sau đó, tàu vũ trụ phục vụ Link của Katalyst sẽ đẩy quỹ đạo của Swift trở lại độ cao hoạt động an toàn, cho phép nó tiếp tục quan sát khoa học. Nói thì dễ hơn làm.
Đài thiên văn Swift đang bay trên quỹ đạo Trái đất thấp, nơi các lớp ngoài cùng của khí quyển vẫn tác động đến một số ảnh hưởng khí động học. ence trên các vệ tinh.
Tàu vũ trụ được phóng vào tháng 11 năm 2004 với sứ mệnh phát hiện các vụ nổ tia gamma, vụ nổ mạnh nhất trong Vũ trụ được biết đến.
Bất chấp tuổi tác của nó, các nhà vật lý thiên văn vẫn dựa vào các thiết bị đa bước sóng của Swift để xác định và định vị các vụ nổ tia gamma nhằm phục vụ các quan sát tiếp theo của các đài quan sát khác. Nhưng có một trở ngại.
Swift thiếu bất kỳ động cơ đẩy nào để duy trì quỹ đạo của nó, do đó lực cản khí động học đã dần dần khiến độ cao của nó giảm đi. Đài thiên văn được phóng vào quỹ đạo cách Trái đất khoảng 363 dặm (585 km).
Tính đến thứ năm, Swift đã bay được 225 dặm (363 km). Tốc độ phân rã sẽ tăng lên khi tàu vũ trụ lao vào các lớp khí quyển dày đặc hơn cho đến khi Swift cuối cùng bốc cháy trong quá trình quay lại.
Swift đang mất độ cao nhanh hơn dự đoán do một thời kỳ hoạt động mặt trời đặc biệt trong những năm gần đây. Mặt trời hoạt động sẽ thổi phồng bầu khí quyển của Trái đất, tạo ra lực cản lớn hơn cho các vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất thấp.
Vệ tinh và các mảnh vụn không gian thường xuyên quay trở lại bầu khí quyển và phần lớn Swift có khả năng bốc cháy trước khi rơi xuống bề mặt Trái đất. “Nhưng đây không phải là một con tàu vũ trụ bình thường,” Domagal-Goldman nói.
“Đây là đài quan sát có khả năng độc đáo để r vật lý thiên văn, tương tự như tên gọi của nó.
Đó là một đài quan sát nhanh chóng có thể nhanh chóng xoay vòng trên bầu trời đêm để tìm kiếm những thứ phát nổ trong đêm… Vì vậy, chúng tôi quyết định, vâng, lần này chúng tôi muốn cứu cái này vì nó đặc biệt như thế nào.
Nhưng sau đó chúng tôi gặp phải một thử thách khác là thời gian không còn nhiều.” Các kỹ sư của NASA ước tính Swift sẽ rơi xuống dưới độ cao 186 dặm (300 km) vào mùa thu này—có lẽ vào khoảng tháng 10.
Ở độ cao đó, Swift sẽ ở quá thấp để Katalyst có thể tiếp cận nó một cách an toàn do ảnh hưởng của lực cản ngày càng tăng. NASA cho Katalyst chưa đầy một năm để thiết kế và chế tạo vệ tinh.
Nhiệm vụ giải cứu Swift phải khởi động trước cuối tháng 6. “Thành thật mà nói, không ai nghĩ điều đó có thể xảy ra.
Domagal-Goldman nói: "Không ai nghĩ rằng chúng tôi sẽ tiến xa như ngày hôm nay.
Và tôi phải thành thật mà nói, vẫn còn những rủi ro phía trước, nhưng tôi vô cùng biết ơn và lạc quan nhất có thể rằng chúng tôi sẽ vượt qua những thách thức đó nhờ những người đã làm việc với nó." Tàu vũ trụ phục vụ Link của Katalyst hiện đã hoàn thiện và sẵn sàng phóng, một viễn cảnh chưa từng có chỉ vài tháng trước, khi Ars đến thăm nhà máy của công ty ở Colorado.
Vào thời điểm đó, các kỹ sư đang chạy đua để ghép vệ tinh Link lại với nhau từ hỗn hợp các thành phần cấu trúc, thùng nhiên liệu, mảng năng lượng mặt trời, máy đẩy và cánh tay robot được thiết kế để bám lấy Swift ở độ cao hơn 200 dặm phía trên hành tinh. Tất cả đều đến với nhau đúng lúc.
Katalyst đã vận chuyển vệ tinh Link từ nhà máy ở Colorado đến Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland để thực hiện các thử nghiệm rung và chân không nhiệt vào mùa xuân này nhằm mô phỏng môi trường mà nó sẽ thấy trong không gian và trong quá trình phóng.
Sau đó, vệ tinh được chuyển đến Cơ sở bay Wallops của NASA ở Virginia để tích hợp với chuyến bay lên vũ trụ: tên lửa Pegasus XL của Northrop Grumman. Pegasus XL là phương tiện phóng từ trên không.
Nó phóng ra từ một máy bay thương mại đã được sửa đổi ở độ cao khoảng 39.000 feet, sau đó đốt cháy một loạt ba động cơ tên lửa chạy bằng nhiên liệu rắn để leo lên và tăng tốc vào quỹ đạo. Sau 45 phi vụ kể từ năm 1990, đây là tên lửa Pegasus cuối cùng dự kiến bay.
Katalyst chọn Pegasus XL phần lớn vì tính di động của nó. Swift đang ở trong một quỹ đạo bất thường, đưa đài thiên văn đi giữa vĩ độ 20 độ Bắc và Nam trong mỗi chuyến đi vòng quanh Trái đất.
Điều đó khiến Swift khó tiếp cận ngay từ lần ra mắt d tại Cape Canaveral, Florida mà không có một vụ phóng chuyên dụng trên một tên lửa cỡ lớn, đắt tiền hơn. Tàu vũ trụ Link, chỉ nặng chưa đến nửa tấn khi phóng, vừa khít với tấm chắn tải trọng của tên lửa Pegasus.
Máy bay phản lực L-1011 của Northrop Grumman sẽ vận chuyển tên lửa Pegasus dài 58 feet (18 mét) cùng với vệ tinh phục vụ Link đến một địa điểm trên xích đạo Thái Bình Dương xa xôi gần đảo san hô Kwajalein ở Quần đảo Marshall.
Hành trình kéo dài nhiều ngày đến Kwajalein từ căn cứ hội nhập Pegasus ở Virginia bắt đầu vào thứ Năm với chuyến khởi hành của L-1011 từ Wallops. Dự kiến phóng vào ngày 27 tháng 6.
Thông thường sẽ mất vài năm để một vệ tinh có độ phức tạp như Link được thiết kế, sản xuất, thử nghiệm và phóng. Vậy NASA, Katalyst và Northrop Grumman đã làm điều đó như thế nào trong vòng chưa đầy một năm?
Họ đã làm điều đó bằng cách ném vở kịch đi. Quy trình quan liêu thông thường của NASA để thu hút các đề xuất cho các sứ mệnh mới có thể mất vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm.
Domagal-Goldman nói với Ars: “Chúng tôi không gửi lời mời chào vì không có thời gian. “Thông thường, đó là những gì chúng tôi sẽ làm, nhưng những lời kêu gọi đó cần có thời gian để người được hỏi phản hồi và chúng tôi xem xét chúng.
Thay vào đó, những gì chúng tôi đã làm là xem xét những người đã ký hợp đồng với chúng tôi để phát triển công nghệ và chúng tôi yêu cầu ba nhóm đang ký hợp đồng thực hiện một nghiên cứu về những gì họ có thể làm.”
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.