Um telescópio espacial da NASA está prestes a cair do céu.
Durante mais de duas décadas, o telescópio do Observatório Swift de Neil Gehrels observou o fraco brilho de algumas das explosões mais violentas do Universo.
Após o lançamento em 2004, o Swift orbitou inicialmente cerca de 370 milhas acima da superfície da Terra. Até agora, quase não havia moléculas de ar para o Swift, mas lentamente, com o tempo, sua órbita caiu cada vez mais.
Está agora a uma altitude de cerca de 210 milhas, onde o vento é forte, arrastando o telescópio. Em alguns meses, a fricção puxará o Swift para a parte mais espessa da atmosfera e a destruirá.
Isto é, até que uma espaçonave robótica possa fazer algo ousado e nunca antes tentado: capturar Swift e depois devolvê-lo a uma órbita mais alta.
“Estou cautelosamente otimista”, disse Brad Senko, investigador principal da missão Swift.
Os esforços de resgate estão programados para começar na terça-feira com o lançamento de uma espaçonave do tamanho de uma geladeira do Atol de Kwajalein, uma das Ilhas Marshall no meio do Oceano Pacífico.
O lançamento está agendado para 6h23 ET. (Em Kwajalein, serão 22h23)
Uma pequena empresa start-up, Catalyst Space Technologies de Flagstaff, Arizona. Em cerca de nove meses, a nave espacial Link foi projetada e construída, uma velocidade vertiginosa em comparação com missões espaciais típicas, que levam anos para decolar.
Mas para salvar o Swift, o luxo de uma engenharia cuidadosa e completa não era uma opção. O presidente-executivo da Catalyst, Ghoney Lee, disse que a NASA tem apenas dois requisitos básicos: ligar a espaçonave e não colidir com ela ou danificá-la.
“Isso nos deu muita flexibilidade na forma como projetamos o programa e como projetamos a espaçonave”, disse Lee.
Um substituto para o Swift, se a NASA decidir construir um, provavelmente levará anos e custará dezenas de milhões de dólares. Conceder à Catalyst um contrato de US$ 30 milhões para impulsionar o Swift foi uma aposta inteligente, disseram funcionários da NASA.
“As probabilidades de perdermos Swift – se não o fizermos – eram de 100 por cento”, disse Sean Domagal-Goldman, diretor da divisão de astrofísica da NASA. “Portanto, do ponto de vista financeiro e de gestão, fazia sentido fazê-lo.”
Mais tarde, ele enfatizou durante uma entrevista coletiva: “Ninguém pensou que seria possível. Ninguém pensou que iríamos tão longe quanto já chegamos hoje.”
A recuperação bem-sucedida do Swift pode adicionar anos de observações precisas de explosões de raios gama.
Os raios gama são uma forma de luz semelhante às ondas de rádio, ao espectro visível da luz e aos raios X, mas têm energia muito maior. Na década de 1960, satélites construídos para monitorar testes de armas nucleares descobriram inesperadamente flashes de raios gama por todo o cosmos.
Quando outro telescópio detecta uma explosão de raios gama, o Swift faz jus ao seu nome, voltando-se rapidamente para a explosão recém-descoberta e fazendo medições detalhadas à medida que a luz de alta energia desaparece.
Essas breves torrentes de raios gama contam a história de momentos de extrema violência cósmica, como explosões estelares e colisões de estrelas pequenas e densas conhecidas como estrelas de nêutrons.
A NASA originalmente contava com o Swift durando apenas dois anos e não incluiu planos de contingência para estender a órbita décadas depois.
A velocidade da descida é difícil de prever, pois ela acelera e desacelera dependendo da vazante e do fluxo do ciclo de manchas solares de 11 anos do Sol. Quando o Sol está mais ativo no pico do ciclo de manchas solares, ele emite erupções solares mais intensas que aquecem a atmosfera da Terra e a sopram para fora, aumentando o arrasto em satélites em órbita como o Swift.
O pico mais recente, no final de 2024, foi mais forte do que o previsto. Isto acelerou enormemente o declínio do Swift, e a NASA de repente enfrentou a possibilidade de o telescópio reentrar na atmosfera da Terra ainda este ano.
Não houve tempo suficiente para projetar o Swift do zero para o Boost. Em vez disso, a NASA esforçou-se para encontrar três empresas, incluindo a Catalyst, que já tivessem desenvolvido tecnologia que pudesse ser utilizada neste esforço de resgate.
Lee disse que iniciou a Catalyst há seis anos com a visão de implantar uma frota de robôs espaciais para construir, reparar e reabastecer satélites e outras infraestruturas no espaço.
A NASA concedeu à agência um contrato de missão de resgate em setembro passado.
“Acho que fomos os únicos loucos o suficiente para dizer: ‘Sim, acho que há uma chance de conseguirmos fazer isso dentro desse orçamento e desse cronograma'”, disse Lee.
A Catalyst também teve a sorte de encontrar um foguete restante com desconto. O preço de muitos foguetes, incluindo o carro-chefe da SpaceX, o Falcon 9, usará os US$ 30 milhões que a NASA alocou para toda a missão de resgate.
A Catalyst ligou para a Northrop Grumman, a empresa de tecnologia aeroespacial e de defesa, e Lee disse que brincou dizendo que a empresa faria bem em ter um velho foguete alado conhecido como Pegasus.
Ao contrário da maioria dos foguetes, o Pegasus, desenvolvido no final da década de 1980 pela Orbital Sciences Corporation, que mais tarde foi absorvida pela Northrop Grumman, não pode decolar de uma plataforma de lançamento. Em vez disso, ele é guardado sob a fuselagem de um avião que voa o foguete a uma altitude de 40.000 pés antes de pousar. Então, os motores do foguete Pegasus foram acionados, acelerando-o para o espaço.
Quarenta e cinco Pegasus foram lançados, mas nenhum desde 2021, e o foguete parece ter sido descontinuado. Mas Lee disse que Northrop ligou de volta para dizer que havia outro Pegasus designado para uma missão governamental diferente.
“Estava apenas em armazenamento de longo prazo”, disse Lee. “Eles basicamente encolheram, guardaram e ele ficou no canto.”
A capacidade de uma aeronave servir como local de lançamento contínuo provou ser uma vantagem neste caso. A órbita do Swift não é facilmente acessível a partir da Flórida e de outras localidades ao norte.
O trabalho de resgate parece ser oportuno.
No início deste ano, o Swift parou de observar explosões de raios gama para realizar as manobras necessárias para retardar a sua queda. Se o Swift tivesse continuado a operar normalmente, o telescópio seria cerca de 40 quilômetros mais curto hoje, disse o Dr. Senko, o investigador principal.
Após o lançamento da espaçonave de resgate Link, os controladores da missão Catalyst passarão uma ou duas semanas verificando se seus sistemas estão funcionando corretamente. Então Link levará cerca de um mês e meio para chegar ao Swift e pegá-lo.
Depois disso, a espaçonave levantará lentamente o Swift por dois meses antes de permitir que ele suba até 160 quilômetros de altura, o suficiente para mantê-lo em órbita por mais uma década.
Swift também será fundamental para resolver novos mistérios sobre explosões de raios gama.
Existem dois tipos de explosões de raios gama: as curtas, que duram alguns segundos ou menos, e as longas, que duram minutos ou horas. Durante décadas, os astrofísicos pensaram que entendiam a diferença fundamental entre os dois. As menores foram formadas pela fusão de estrelas de nêutrons, enquanto as mais longas foram formadas pelo colapso de estrelas maiores.
Mas agora encontraram explosões que quebram o padrão, quando as fusões de estrelas de neutrões produzem explosões longas e não as habituais curtas.
“O que temos visto nos últimos anos é que esse quadro comum está errado”, disse o Dr. Senko. “É mais complicado do que isso.”
Os astrofísicos esperam que os dados do Swift revelem uma nova compreensão de algo que eles pensavam ser impossível.
