سقوط تلسکوپ فضایی «سوئیفت» ناسا به جو زمین پس از دو دهه فعالیت رصدی
تلسکوپ فضایی «سوئیفت» ناسا پس از ۲۲ سال رصد قدرتمندترین انفجارهای کیهانی، به دلیل افزایش فعالیتهای خورشیدی و افت مداوم ارتفاع، روز چهارشنبه وارد جو زمین میشود. با وجود شکست مأموریت نجات در تابستان، این رصدخانه میراثی بینظیر از دادههای علمی به جا گذاشته است.
به قلم آزاده ابراهیمی
این خبر را به اشتراک بگذارید
یک توده فلزی ۱۵۰۰ کیلوگرمی با سرعت سرسامآور ۲۷ هزار کیلومتر بر ساعت در حال نزدیک شدن به جو زمین است. این جسم، رصدخانه فضایی «نیل گرلز سوئیفت» ناسا است که پس از ۲۲ سال فعالیت بیوقفه، اکنون به روزهای پایانی عمر خود رسیده است.[1]
بر اساس پیشبینیهای نیروی فضایی ایالات متحده، این تلسکوپ فضایی در ساعات اولیه روز چهارشنبه، چهارم نوامبر ۲۰۲۶، به طور کنترلنشدهای وارد اتمسفر زمین خواهد شد. زمان دقیق این رویداد با حاشیه خطای ۱۱ ساعته همراه است و مکان دقیق سقوط هنوز در هالهای از ابهام قرار دارد.[3]
ناسا تخمین میزند که بخش اعظم این فضاپیمای ۳۲۰۰ پوندی در اثر اصطکاک شدید با جو زمین خواهد سوخت و به خاکستر تبدیل میشود. با این حال، قطعات متراکمتری مانند وزنههای تعادل از جنس تنگستن و بخشهایی از آینههای تلسکوپ احتمالاً از این جهنم جان سالم به در برده و به سطح زمین میرسند.[1]
با وجود سقوط قطعات، جای نگرانی چندانی برای ساکنان زمین وجود ندارد. محاسبات ناسا نشان میدهد که خطر اصابت این بقایا به انسانها بسیار ناچیز و حدود یک در ۲۱۰۰ است. همچنین، به دلیل زاویه مداری پایین سوئیفت، این قطعات تنها در نوار بین ۲۰.۶ درجه عرض شمالی و جنوبی سقوط خواهند کرد.[3]
نقش خورشید در سقوط سوئیفت
دلیل اصلی پایان زودهنگام مأموریت سوئیفت، نه نقص فنی داخلی، بلکه تغییرات شدید در رفتار ستاره میزبان ما بوده است. با رسیدن چرخه خورشیدی ۲۵ به نقطه اوج خود در سالهای اخیر، فعالیتهای خورشیدی به شدت افزایش یافته و پیامدهای مستقیمی برای ماهوارههای مدار پایین داشته است.
این طوفانهای خورشیدی باعث گرم شدن و انبساط لایههای بالایی جو زمین میشوند. در نتیجه، مولکولهای هوا تا ارتفاعات بالاتری گسترش یافته و نیروی پسار یا درگ بسیار بیشتری را به فضاپیماهایی که در این ارتفاع در حال گردش هستند، وارد میکنند.
تلسکوپ سوئیفت از همان ابتدا فاقد پیشرانههایی برای اصلاح مدار و مقابله با این نیروی بازدارنده بود. هر برخورد با مولکولهای هوا، سرعت فضاپیما را کاهش داد و آن را به لایههای متراکمتر جو کشاند؛ چرخهای که سرعت سقوط را به شکل تصاعدی افزایش داد.[2]
در نهایت، در تاریخ ۲۰ اکتبر ۲۰۲۶، ارتفاع مداری سوئیفت به حدود ۲۷۵ کیلومتری سطح زمین کاهش یافت. در این ارتفاع، نیروی پسار به قدری شدید بود که تلسکوپ دیگر نمیتوانست برای رصد اهداف نجومی خود ثابت بماند و ناسا مجبور به توقف عملیات علمی آن شد.
شکست مأموریت نجات ۳۰ میلیون دلاری
ناسا به سادگی تسلیم سقوط این رصدخانه ارزشمند نشد و تلاش کرد تا با یک مداخله بیسابقه، عمر آن را تمدید کند. در سپتامبر ۲۰۲۵، این سازمان یک قرارداد ۳۰ میلیون دلاری با شرکت خصوصی «کاتالیست اسپیس تکنالوجیز» برای طراحی و اجرای یک مأموریت نجات رباتیک امضا کرد.[2]
برنامه این بود که یک فضاپیمای رباتیک به نام «لینک» که تقریباً به اندازه یک یخچال بود، به فضا پرتاب شود. این ربات باید خود را به سوئیفت میرساند، آن را با بازوهای مکانیکی خود میگرفت و به مداری بالاتر و امنتر منتقل میکرد.
فضاپیمای لینک در ماه جولای ۲۰۲۶ با موفقیت به فضا پرتاب شد و توانست تا فاصله ۱۲ تا ۱۵ کیلومتری تلسکوپ سوئیفت پیش برود. اما در این مرحله حساس، مشکلات جدی در سیستم کنترل جهتگیری و پیشرانش ربات بروز کرد که مانع از نزدیک شدن بیشتر آن شد.[2]
پس از هفتهها تلاش برای رفع نقص فنی، ناسا و شرکت کاتالیست در اواسط آگوست ۲۰۲۶ رسماً پایان مأموریت نجات را اعلام کردند. اگرچه این عملیات نتوانست سوئیفت را نجات دهد، اما درسهای ارزشمندی برای مأموریتهای آینده سرویسدهی به ماهوارههای تجاری و دولتی به همراه داشت.[2]
میراث علمی دو دههای
تلسکوپ سوئیفت در نوامبر ۲۰۰۴ با هدف اولیه یک مأموریت دو ساله به فضا پرتاب شد، اما توانست بیش از ده برابر طول عمر پیشبینیشدهاش به فعالیت ادامه دهد. در این مدت، سوئیفت به یکی از مهمترین ابزارهای بشریت برای درک کیهانِ در حال تغییر تبدیل شد.[1]
شاون دومگال-گلدمن، مدیر بخش اخترفیزیک ناسا، در این باره میگوید: «سوئیفت بازگشت سرمایهای باورنکردنی و ماندگار برای کشور به همراه داشت؛ رصدخانهای که برای یک مأموریت اولیه دو ساله طراحی شده بود، اما بیش از ده برابر این مدت به شکلی سازنده و پربار فعالیت کرد.»
تخصص اصلی این رصدخانه، شناسایی و مطالعه فورانهای پرتو گاما بود؛ رویدادهایی که به عنوان قدرتمندترین و درخشانترین انفجارهای کیهان از زمان انفجار بزرگ شناخته میشوند. سوئیفت توانست در طول مأموریت خود بیش از ۲۰۰۰ مورد از این فورانهای عظیم را ثبت و ردیابی کند.[3]
هماهنگی بینظیر ابزارهای سهگانه
موفقیت بینظیر سوئیفت مدیون طراحی هوشمندانه و هماهنگی سه ابزار علمی اصلی آن بود. تلسکوپ هشدار فوران به عنوان چشم همیشه بیدار این رصدخانه عمل میکرد و میتوانست بخش وسیعی از آسمان را برای یافتن جرقههای ناگهانی پرتو گاما زیر نظر بگیرد.[1]
به محض اینکه ابزار هشدار فوران یک انفجار را تشخیص میداد، کامپیوتر مرکزی فضاپیما در کمتر از یک دقیقه کل رصدخانه را به سمت هدف میچرخاند. سپس تلسکوپ پرتو ایکس و تلسکوپ نوری-فرابنفش وارد عمل میشدند تا پستابهای انفجار را با دقت بسیار بالایی ثبت کنند.[1]
این همافزایی بینظیر به دانشمندان اجازه میداد تا سیر تکامل یک انفجار کیهانی را از لحظات اولیه تولید پرتوهای پرانرژی گاما تا روزها و هفتههای بعد که به شکل نور مرئی و پرتو ایکس محو میشد، به صورت پیوسته و جامع مطالعه کنند.[1]
نقطه قوت بینظیر سوئیفت، سرعت واکنش فوقالعاده آن بود. این فضاپیما میتوانست در کسری از ثانیه یک انفجار را تشخیص دهد، موقعیت آن را به سایر رصدخانههای زمینی و فضایی مخابره کند و بلافاصله تلسکوپهای پرتو ایکس و فرابنفش خود را به سمت هدف بچرخاند.
علاوه بر فورانهای پرتو گاما، این رصدخانه بیش از ۱۴۰۰ انفجار ابرنواختری را مطالعه کرد، بلعیده شدن ستارهها توسط سیاهچالههای کلانجرم را به تصویر کشید و حتی به بررسی دنبالهدارها و سیارکهای داخل منظومه شمسی پرداخت. دادههای سوئیفت در نگارش حدود ۷۰۰۰ مقاله علمی معتبر مورد استفاده قرار گرفته است.
خلأ در رصدهای سریع نجومی
با خروج سوئیفت از مدار، جامعه نجوم یکی از سریعترین و کارآمدترین ابزارهای خود را برای واکنش به رویدادهای ناگهانی کیهانی از دست میدهد. هیچ مأموریت فعلی دیگری ترکیب همهکاره سوئیفت در پوشش طولموجهای مختلف و قابلیت واکنش سریع را به صورت یکجا در اختیار ندارد.
اگرچه تلسکوپ فضایی پرتو گامای «فرمی» همچنان در مدار فعال است و میدان دید وسیعتری نسبت به سوئیفت دارد، اما فاقد ابزارهایی است که بتوانند موقعیت دقیق فورانهای پرتو گاما را با دقت سوئیفت مشخص کنند. این موضوع کار را برای رصدخانههای زمینی که نیاز به مختصات دقیق دارند، دشوارتر میکند.
علاوه بر این، با پایان کار سوئیفت، اکنون تنها تلسکوپ فضایی هابل است که بخشهایی از طیف فرابنفش را پوشش میدهد. ستارهشناسان برای پر کردن کامل این خلأ در رصدهای فرابنفش، باید تا دهه ۲۰۳۰ و پرتاب کاوشگر فرابنفش جدید ناسا منتظر بمانند.
افزایش زبالههای فضایی و سقوط ماهوارهها
سقوط سوئیفت تنها یک نمونه از روند رو به رشد بازگشت ماهوارهها به جو زمین است. کارشناسان ردیابی زبالههای فضایی میگویند که به دلیل گسترش شبکههای ماهوارهای در مدار نزدیک زمین و چرخههای نوسازی فناوری، تعداد اشیایی که سالانه به جو بازمیگردند نسبت به پنج سال پیش ده برابر شده است.
طوفانهای خورشیدی اخیر نیز به این روند سرعت بخشیدهاند و ماهوارههای قدیمیتر را زودتر از موعد مقرر به سمت زمین میکشند. با این حال، از منظر خطرات ناشی از ورود مجدد به جو، جرم ۱.۵ تنی سوئیفت تنها بخش بسیار ناچیزی از کل زبالههایی است که سالانه در آسمان میسوزند.
در نهایت، در روز ۲۰ اکتبر، تیم کنترل مأموریت در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا آخرین فرمان را به سوئیفت ارسال کردند و آن را در حالت ایمن قرار دادند. این فرمان به معنای پایان رسمی ۲۲ سال کشف و شگفتی بود و تلسکوپ را برای سقوط نهایی و خاموشی ابدی آماده کرد.[2]
در نهایت، در روز ۲۰ اکتبر، تیم کنترل مأموریت در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا آخرین فرمان را به سوئیفت ارسال کردند و آن را در حالت ایمن قرار دادند.
میراث سوئیفت اما هرگز خاموش نخواهد شد. آرشیو ۱۲ ترابایتی این مأموریت، شامل بیش از ۱.۵ میلیون تصویر و طیفهای نوری بیشمار، به عنوان یک استاندارد طلایی در علم نجوم باقی میماند و سوخت لازم برای دههها کشف و پژوهش جدید را برای دانشمندان سراسر جهان فراهم خواهد کرد.[1]
نکات کلیدی
- تلسکوپ فضایی سوئیفت ناسا پس از ۲۲ سال فعالیت، در روز چهارم نوامبر ۲۰۲۶ به طور کنترلنشدهای وارد جو زمین میشود.
- افزایش فعالیتهای خورشیدی در چرخه ۲۵ باعث انبساط جو و افزایش نیروی پسار شد که به افت سریع ارتفاع این رصدخانه انجامید.
- تلاش ۳۰ میلیون دلاری ناسا و شرکت کاتالیست برای نجات و انتقال سوئیفت به مدار بالاتر در ماه آگوست با شکست مواجه شد.
- این رصدخانه در طول عمر خود بیش از ۲۰۰۰ فوران پرتو گاما را ثبت کرد و دادههای آن در ۷۰۰۰ مقاله علمی استفاده شده است.
آنچه نمیدانیم
- زمان و مکان دقیق ورود تلسکوپ به جو زمین به دلیل ماهیت کنترلنشده سقوط، با ۱۱ ساعت حاشیه خطا همراه است.
- مشخص نیست دقیقاً کدام قطعات متراکم فضاپیما از حرارت شدید ورود به جو جان سالم به در برده و به سطح زمین یا اقیانوسها برخورد خواهند کرد.
- میزان دقیق تأثیر غیبت سوئیفت بر سرعت واکنش رصدخانههای زمینی به فورانهای پرتو گاما در سالهای آینده هنوز کاملاً روشن نیست.
روند رویداد
نوامبر ۲۰۰۴
پرتاب تلسکوپ فضایی سوئیفت به مدار زمین برای یک مأموریت اولیه دو ساله.
سپتامبر ۲۰۲۵
عقد قرارداد ۳۰ میلیون دلاری ناسا با شرکت کاتالیست برای طراحی مأموریت نجات رباتیک.
جولای ۲۰۲۶
پرتاب فضاپیمای لینک برای اتصال به سوئیفت و افزایش ارتفاع مداری آن.
آگوست ۲۰۲۶
لغو رسمی مأموریت نجات به دلیل نقص در سیستم کنترل جهتگیری فضاپیمای لینک.
۲۰ اکتبر ۲۰۲۶
کاهش ارتفاع سوئیفت به ۲۷۵ کیلومتری و توقف نهایی تمام عملیاتهای علمی رصدخانه.
۴ نوامبر ۲۰۲۶
تاریخ پیشبینیشده برای ورود کنترلنشده و سوختن فضاپیما در جو زمین.
- مدیران مأموریت ناسا
- پایان کار سوئیفت را یک موفقیت تاریخی با بازدهی سرمایه بینظیر میدانند.
- تیم مهندسی نجات
- بر دستاوردهای فنی و درسهای آموختهشده از مأموریت ناموفق لینک تأکید دارند.
- جامعه اخترشناسان
- نگران از دست رفتن قابلیت رصد سریع و دقیق فورانهای پرتو گاما هستند.
دیدگاههایی که این گزارش پوشش نداده
- شهروندان مناطق استوایی
- شرکتهای بیمه فضایی
منابع
[1]NASAمدیران مأموریت ناساNASA's Neil Gehrels Swift Observatory to Re-Enter Atmosphere
مطالعه در NASA →
[2]Space.comمدیران مأموریت ناساNASA's Swift space telescope mission ends after 22 years
مطالعه در Space.com →
[3]The Guardianجامعه اخترشناسانNeil Gehrels Swift Observatory is expected to re-enter Earth's atmosphere Wednesday
مطالعه در The Guardian →
بیشتر در علم
مشاهده همه →ماشینهای مولکولی
ساخت موتور مولکولی بر پایه پیچ ارشمیدس؛ چرخش مکانیکی با جریان الکتریکی و جهش رسانایی
5 منبع
فیزیک نور
تداخل امواج ناشی از نوسان الکترونهای مقید نور را کند میکند؛ ابطال فرضیه جذب فوتون
5 منبع
فوتونیک مجتمع
تراشه نانوفوتونیکی جدید امواج درهمتنیده لیزر را به کانالهای نوری تفکیک کرد
5 منبع
بیولوژی حفاظت
مکانیسمهای بقای حیات وحش بومی ایران: از تنگنای ژنتیکی یوزپلنگ آسیایی تا شگفتی تکامل
10 منبع
نظرات
هر زاویه. هر روز.
اخبار علم با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاهها، هر روز و رایگان.





