一架獨一無二的美國太空總署太空望遠鏡即將從天而降。
二十多年來,尼爾蓋爾斯斯威夫特天文台望遠鏡觀察到了宇宙中一些最猛烈爆炸的消退餘輝。
2004 年發射後,Swift 最初在地球表面上空約 370 英里處環繞。在那個高度,幾乎沒有任何空氣分子可供雨燕碰撞,但隨著時間的推移,它的軌道慢慢地越來越低。
現在它處於大約 210 英里的高度,那裡的空氣密度更大,拖著望遠鏡前進。幾個月內,摩擦力會將雨燕推入大氣層最厚的部分並將其撕裂。
也就是說,除非機器人太空船能夠完成一次大膽的、前所未有的救援:抓住斯威夫特,然後將其推回更高的軌道。
「我持謹慎樂觀的態度,」雨燕號任務首席研究員布拉德·岑科(Brad Cenko)說。
救援行動定於週二開始,一艘冰箱大小的太空船將從誇賈林環礁(太平洋中部的馬紹爾群島之一)發射升空。
發射計劃不早於東部時間上午 6:23。 (誇賈林環礁時間為晚上 10:23)
亞利桑那州弗拉格斯塔夫的一家小型新創公司 Katalyst Space Technologies 在大約九個月內開發並建造了這艘名為 Link 的太空船,與需要數年時間才能起飛的典型太空任務相比,這是一個驚人的速度。
但為了拯救斯威夫特,仔細而徹底的工程設計並不是一種選擇。 Katalyst執行長Ghonhee Lee表示,NASA只制定了兩個基本要求:推動太空船,並且不撞上它或以其他方式損壞它。
「這給了我們設計程式和太空船的很大靈活性,」李說。
如果美國太空總署決定建造一個雨燕的替代品,可能需要數年時間並花費數億美元。 NASA 官員表示,與 Katalyst 簽訂價值 3000 萬美元的合約來為 Swift 提供動力是一個明智的選擇。
NASA 天體物理部門主任 Shawn Domagal-Goldman 表示:“如果我們不這樣做,我們失去 Swift 的風險是 100%。” “因此,從財務和管理的角度來看,這樣做是有意義的。”
他在後來的新聞發布會上更加強調:“沒有人認為這是可能的。沒有人認為我們會走到今天這一步。”
成功營救斯威夫特可以增加對伽馬射線爆發的多年精確觀測。
伽馬射線是一種類似無線電波、可見光譜和 X 射線的光形式,但具有最高的能量。 20 世紀 60 年代,為監測核武試驗而建造的衛星意外地發現了整個宇宙中出現的伽馬射線閃光。
當另一台望遠鏡偵測到伽馬射線爆發時,史威夫特望遠鏡名副其實地迅速轉向新發現的爆發,並在高能量光衰弱時進行詳細測量。
這些短暫的伽馬射線爆發講述了極端宇宙暴力時刻的故事,例如恆星爆炸和被稱為中子星的小型超緻密恆星的碰撞。
美國太空總署最初預計雨燕只能持續兩年,並且沒有製定幾十年後提升軌道的應急計畫。
下降的速度很難預測,因為它的加速和減速取決於 11 年太陽黑子週期的潮起潮落。當太陽在黑子週期的高峰期最活躍時,它會引發更強烈的太陽耀斑,加熱地球大氣層並將其向外吹散,從而增加對雨燕等軌道衛星的阻力。
最近的高峰發生在 2024 年末,強於預期。這極大地加速了斯威夫特的滅亡,美國宇航局突然面臨著該望遠鏡可能在今年某個時候重新進入地球大氣層的可能性。
沒有足夠的時間從頭開始設計為 Swift 提供動力的任務。相反,NASA 急忙尋找包括 Katalyst 在內的三家公司,這些公司已經開發出了可以用於這次救援嘗試的技術。
Lee 表示,他六年前創立了 Katalyst,其願景是部署一批太空機器人來建造、維修衛星和其他太空基礎設施並為其加油。
去年九月,美國太空總署將救援任務合約授予該公司。
「我認為我們是唯一可能瘋狂到會說『是的,我認為我們有機會透過預算和時間表做到這一點』的人,」李先生說。
Katalyst也很幸運地以折扣價找到了剩餘的火箭。許多火箭(包括 SpaceX 的主力獵鷹 9 號火箭)的價格將耗盡 NASA 為整個救援任務分配的 3000 萬美元。
Katalyst 給航空航天和國防技術公司諾斯羅普·格魯曼公司 (Northrop Grumman) 打電話,李說,他開玩笑說,如果該公司擁有一枚名為“飛馬座”(Pegasus) 的老式帶翼火箭,那就太好了。
與大多數火箭不同,飛馬座火箭是由軌道科學公司 (Orbital Sciences Corporation) 在 20 世紀 80 年代末開發的,該公司後來併入了諾斯羅普·格魯曼公司 (Northrop Grumman),它並沒有從發射台起飛。相反,它隱藏在發射火箭之前飛行在 40,000 英尺高度的飛機機身下方。然後,飛馬座的火箭引擎點火,加速進入太空。
已經發射了 45 枚 Pegasus 火箭,但自 2021 年以來沒有發射過一次,而且該火箭似乎已經停產。但李說,諾斯羅普回電說確實還有一架飛馬座被指派執行不同的政府任務。
「它只是長期儲存,」李說。 “他們基本上已經把它包起來,收起來了,它就在角落裡。”
在這種情況下,飛機作為移動發射場的能力被證明是一件好事。從佛羅裡達州和更北的其他地方到達斯威夫特的軌道並不容易。
救援似乎來得及時。
今年早些時候,斯威夫特停止了對伽馬射線爆發的觀測,以採取必要的行動來阻止其墜落。首席研究員 Cenko 博士表示,如果 Swift 繼續像往常一樣運行,望遠鏡今天的高度可能會降低約 40 公里。
Link 救援飛船發射後,Katalyst 的任務控制人員將花一兩週的時間檢查其係統是否正常運作。然後,Link 需要大約一個半月的時間才能接觸 Swift 並獲得它。
此後,太空船將在兩個月內逐漸推動雨燕上升,然後讓它再爬升 100 英里,這足以讓它在軌道上再待十年。
斯威夫特也將成為解決伽馬射線爆發新謎團的關鍵。
伽馬射線爆發有兩種類型:持續幾秒鐘或更短的短爆發和持續幾分鐘或幾小時的長爆發。幾十年來,天文物理學家認為他們了解兩者之間的根本差異。短的恆星是由中子星合併產生的,而長的恆星是由大恆星的塌縮產生的。
但現在他們發現了打破這種模式的爆炸,即中子星合併產生了長爆炸,而不是通常的短暫爆炸。
「近年來我們看到,那種簡單的想法是錯的,」琴科博士說。 “事情比這更複雜。”
天文物理學家希望史威夫特的數據能揭示對他們認為不可能的事情的新理解。










