Компания Northrop Grumman из США недавно объявила, что запустит ракету Pegasus с самолетом-служебным роботом для выполнения на орбите «спасательного дела» космической обсерватории НАСА, которая вот-вот упадет в атмосферу из-за распада на орбите. Это действие рассматривается как новая веха в орбитальном обслуживании и продлении срока службы коммерческих аэрокосмических двигателей.
Целью этой миссии является Обсерватория гамма-всплесков Нила Герельса Свифта, которая работает с ноября 2004 года и находится в эксплуатации уже почти 22 года. Спутник предоставил большой объем ключевых данных для исследований в области астрофизики высоких энергий, наблюдая гамма-всплески и их послесвечение в рентгеновском и ультрафиолетовом/видимом диапазонах света. Однако теперь ему грозит неизбежная судьба повторного входа в атмосферу из-за многолетнего ослабления орбиты.
В прошлом в большинстве случаев, когда такие научные спутники сталкивались с такими проблемами, как постоянное снижение высоты орбиты и исчерпание топлива, у соответствующих агентств часто не было другого выбора, кроме как смириться с их сгоранием в атмосфере, и набор «хороших спутников», которые все еще могли нормально работать, был списан. С быстрым развитием возможностей ракет-носителей и технологий космической робототехники ситуация, похожая на «невозврата», начинает разворачиваться, и миссии активного обслуживания и продления срока службы на орбите постепенно переходят от концепции к реальности.
Согласно объявленному плану миссии, Northrop Grumman будет использовать небольшую твердотопливную ракету-носитель «Pegasus» XL, запускаемую с воздуха транспортным самолетом L-1011 «Samsung» Stargazer. Обтекатель ракеты будет нести служебную машину LINK, разработанную Katalyst Space Technologies и весом около 400 килограммов. Транспортный самолет запустит ракету над экваториальными водами вблизи атолла Кваджалейн на Маршалловых островах. После запуска «Пегаса» ЛИНК будет отправлен на орбитальную плоскость, почти такую же, как у «Свифта», с наклонением орбиты около 20,6 градусов.
После отделения от верхней ступени ракеты LINK будет полагаться на свою собственную двигательную установку, чтобы постепенно корректировать свою орбиту и преследовать целевой спутник в течение нескольких дней или даже недель, пока он не завершит сближение на орбите с относительной скоростью примерно 17 000 миль в час (приблизительно 27 000 километров в час). Задача кажется простой и понятной, но технические проблемы чрезвычайно высоки: ограниченный двусторонней задержкой сигнала линии измерения и управления, спасательный самолет должен в значительной степени полагаться на автономное управление на критическом этапе, обрабатывая данные наблюдений с оптических камер и лидарных датчиков дальности в реальном времени и принимая решения относительно навигации и ориентации с помощью бортового программного обеспечения управления полетом и системы визуализации.
Что еще более неприятно, так это то, что спутник Swift не был спроектирован с учетом каких-либо внешних интерфейсов обслуживания или стыковки. У него нет ни стандартизированного стыковочного кольца, ни магнитного устройства захвата, ни совместного навигационного маяка. После почти двух десятилетий воздействия космической среды его структура и состояние поверхности не имеют прецедентов. Поэтому LINK необходимо сначала отсканировать и оценить целевой спутник с близкого расстояния, чтобы найти опорные точки подъема земли, используемые для наземной транспортировки и установки на ракету «Дельта», и соответствующим образом спланировать стратегию захвата.
Как только подходящая структурная часть будет найдена и подтверждена, что она безопасна, LINK вытянет три «страшные» механические руки, чтобы прочно захватить эти наземные крепления, тем самым взяв на себя управление ориентацией и орбитой Swift. Затем LINK запустится с помощью собственной двигательной установки, чтобы вывести обсерваторию на новую орбиту на высоте около 600 километров, что позволит ей снова обрести безопасную орбитальную жизнь в «несколько лет» и выиграть драгоценное время для последующих астрономических наблюдений при высоких энергиях.
Если миссия будет завершена, как запланировано, это будет первый случай, когда коммерческий самолет успешно захватит спутник правительства США, который не был зарезервирован для обслуживания на орбите. Это также будет первая в мире попытка захватить и вывести на орбиту научный спутник в совершенно «неподготовленном» состоянии. Для коммерческой аэрокосмической отрасли это означает, что такие услуги, как спасение на орбите, продление срока службы и очистка орбиты, переходят от стадий концепции и испытаний к крупномасштабным операциям, и их потенциальную рыночную ценность нельзя недооценивать.
Спасательный запуск в настоящее время запланирован на конец июня 2026 года. Стив Холло, главный инженер ракеты Pegasus компании Northrop Grumman, сказал, что перед Pegasus уже много лет стоит задача запуска научных спутников, и эта миссия быстрого реагирования, стартовавшая с атолла Кваджалейн, полностью демонстрирует возможности ракеты в быстрой сборке, испытаниях и глобальном мобильном развертывании. Последняя миссия также провела комплексную модернизацию всего комплекса электронного оборудования, модернизируя при этом накопление существующих технологий. Он подчеркнул, что «Пегас» не привязан к одной наземной стартовой площадке, что дает ему беспрецедентные преимущества в гибкости и скорости реагирования по сравнению с другими ракетами-носителями, обеспечивая ключевую поддержку для таких срочных операций по спасению спутников.
