Μια τελευταία τροχιά: Πώς και γιατί η NASA σκοτώνει το δικό της διαστημικό σκάφος

By | February 11, 2024

NASA/JPL

Για περισσότερο από μια δεκαετία, η αποστολή Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) της NASA ερευνά τους ουρανούς για αντικείμενα κοντά στη Γη. Χρησιμοποιώντας το υπέρυθρο όραμά του, το διαστημόπλοιο, το οποίο βρίσκεται σε τροχιά πάνω από την επιφάνεια της Γης, αναζήτησε αστεροειδείς και κομήτες σε όλο το ηλιακό σύστημα και χρησιμοποιήθηκε για να εντοπίσει αυτούς που θα μπορούσαν να πλησιάσουν τη Γη.

Ίσως αναγνωρίσετε αυτό το όνομα επειδή χρησιμοποιήθηκε για μια από τις ανακαλύψεις της αποστολής, τον κομήτη NEOWISE, ο οποίος ήταν ο λαμπρότερος κομήτης εδώ και περισσότερα από 20 χρόνια όταν πέταξε δίπλα στη Γη το 2020.

Όμως η αποστολή NEOWISE θα φτάσει σύντομα στο τέλος της, καθώς το διαστημόπλοιο θα πέσει στην ατμόσφαιρα της Γης και θα καεί. Η ομάδα προετοιμάζεται για αυτό στις αρχές του επόμενου έτους και αποκτά τα τελευταία πιθανά επιστημονικά δεδομένα από το διαστημόπλοιο προτού να μην είναι πλέον χρησιμοποιήσιμο.

Μια αποστολή μπορεί να τελειώσει με πολλούς τρόπους. Εάν ένα διαστημόπλοιο βασίζεται στην ηλιακή ενέργεια, όπως πολλά, κινδυνεύει να ξεμείνει από ατμό καθώς τα πάνελ του χάνουν την απόδοση τους. Αυτό συνέβη με το σκάφος προσεδάφισης InSight στον Άρη, επειδή τα ηλιακά πάνελ του καλύφθηκαν από σκόνη που προέρχεται από τον άνεμο που συσσωρεύτηκε με την πάροδο του χρόνου μέχρι που τελικά δεν μπορούσε πλέον να παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να συνεχίσει να λειτουργεί. Διαφορετικά, ένα διαστημόπλοιο σε τροχιά θα μπορούσε να ξεμείνει από προωθητικό, οπότε δεν θα μπορούσε πλέον να προσανατολιστεί και να στείλει πληροφορίες πίσω στη Γη, όπως συνέβη με το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler.

Τα ηλιακά πάνελ του προσεδάφισης Mars InSight καλύφθηκαν πολύ από τη σκόνη το 2022 για να συνεχίσουν να λειτουργούν. NASA/JPL-Caltech

Μερικές φορές μια αποστολή δεν είναι πλέον απαραίτητη επειδή έχει αντικατασταθεί από νεότερη, καλύτερη τεχνολογία. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer, για παράδειγμα, ήταν πρωτοπόρος στον τομέα της υπέρυθρης αστρονομίας, αλλά με την εκτόξευση του πιο ισχυρού διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb στον ορίζοντα, δεν ήταν πλέον απαραίτητο.

Τι συμβαίνει όμως σε ένα διαστημόπλοιο μόλις τελειώσει η αποστολή του; Πώς απενεργοποιείτε αυτά τα πράγματα; Μιλήσαμε με μέλη της ομάδας από το NEOWISE, μια αποστολή της NASA που ετοιμάζεται να βγει εκτός σύνδεσης το επόμενο έτος, για να μάθουμε.

Ένα υπέροχο τέλος

Μερικά διαστημόπλοια μπορούν να παρασυρθούν με ασφάλεια στο διάστημα, εφόσον δεν υπάρχει πιθανότητα να χτυπήσουν κάτι ή να προκαλέσουν ζημιά. Αυτό συνέβη με το Spitzer, το οποίο θα απομακρυνθεί σιγά-σιγά από τον πλανήτη για τα επόμενα 50 περίπου χρόνια καθώς θα περιφέρεται γύρω από τον ήλιο και θα ακολουθεί τη Γη.

Ωστόσο, τα διαστημικά σκάφη που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από πλανήτες πρέπει να απορρίπτονται προσεκτικά. Όταν τελείωσε η αποστολή Cassini στον Κρόνο, βυθίστηκε δραματικά στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, ή εκτροχιάστηκε, έτσι ώστε σκόπιμα διαλύθηκε και καταστράφηκε. Αυτό εξασφάλισε ότι δεν υπήρχε πιθανότητα να μολύνει οποιοδήποτε από τα φεγγάρια του Κρόνου, τα οποία θα μπορούσαν να είναι δυνητικά κατοικήσιμα. Η τελική κάθοδος έδωσε επίσης μια σειρά από απίστευτες νέες έρευνες για την ατμόσφαιρα του Κρόνου.

Το διαστημόπλοιο NEOWISE βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη, επομένως πρέπει επίσης να απορριφθεί με ασφάλεια. Οι ανησυχίες είναι ότι το διαστημικό σκάφος δεν πρέπει να γίνει διαστημικά σκουπίδια, ένα αυξανόμενο πρόβλημα σε ορισμένες τροχιές, και ότι η φυγή του δεν πρέπει να αποτελεί κίνδυνο για κανέναν στο έδαφος.

Αυτό το τελευταίο σημείο δεν αποκτάται. Υπήρξαν περιπτώσεις όπου κομμάτια εκτοπισμένου σκάφους έχουν προσγειωθεί στο έδαφος, όπως με τον διαστημικό σταθμό Skylab, ο οποίος έπεσε από τροχιά το 1979, κομμάτια του οποίου προσγειώθηκαν στην Αυστραλία.

Μεγάλα κομμάτια Skylab, όπως αυτή η δεξαμενή οξυγόνου, συνετρίβη στην έρημο της Αυστραλίας το 1979. Craigboy / Creative Commons

Σήμερα, οι αποστολές πρέπει να σχεδιάσουν πώς θα αποτροχιαστούν πριν καν εκτοξευθούν.

Μια εξειδικευμένη ομάδα στο JPL (Jet Propulsion Laboratory της NASA) αναλύει πώς θα φαίνονται οι ρήξεις με βάση παράγοντες που σχετίζονται με το διαστημόπλοιο, όπως η μάζα και η ταχύτητά του. Αυτό καθιστά προβλέψιμες τις επιδράσεις μιας αποτόπισης.

«Υπάρχει μια πολύ μικρή πιθανότητα, αν υπάρχει, να πέσουν τα συντρίμμια και να τραυματίσουν κάποιον», δήλωσε ο Joseph Hunt, διευθυντής έργου για το NEOWISE στην JPL. Η τροχιά του διαστημικού σκάφους θα πέσει, με αποτέλεσμα να καεί στην ατμόσφαιρα της Γης στις αρχές του επόμενου έτους.

«Θέλουμε να ολοκληρώσουμε αυτή την αποστολή με χάρη», είπε ο Χαντ.

Γιατί το NEOWISE τελειώνει

Το NEOWISE δεν τελειώνει από καύσιμα – δεν έχει προωθητικό – ούτε έχει γίνει αντίκα. Όμως η δραστηριότητα του ήλιου αναγκάζει την εξαφάνισή του.

Το διαστημόπλοιο βρίσκεται σε χαμηλή τροχιά της Γης, περίπου 300 μίλια από την επιφάνεια του πλανήτη, που σημαίνει ότι επηρεάζεται από την ατμόσφαιρα του πλανήτη.

«Ο ήλιος εκπέμπει συνεχώς φορτισμένα σωματίδια και ακτινοβολία σε πολλά μήκη κύματος. Αυτό που συμβαίνει όταν χτυπά την ατμόσφαιρα της Γης είναι ότι μπορεί να προκαλέσει διόγκωσή της. Αυτό μπορεί να προκαλέσει την επέκταση της ατμόσφαιρας λίγο πέρα ​​από το κανονικό υψόμετρο», εξήγησε η Amy Mainzer, η κύρια ερευνήτρια της αποστολής NEOWISE.

Ένα κολάζ φωτογραφιών δείχνει διακυμάνσεις στο επίπεδο δραστηριότητας του ήλιου για 10 χρόνια. David Chenette, Joseph B. Gurman, Loren W. Acton

Ο ήλιος λειτουργεί με κύκλο δραστηριότητας περίπου 11 ετών, άλλοτε πιο ενεργός και άλλοτε λιγότερο. Το NEOWISE ήταν τυχερό και ξεκίνησε την εκτεταμένη αποστολή του κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που ονομάζεται ηλιακό ελάχιστο, όταν η δραστηριότητα του ήλιου ήταν χαμηλή. Και αυτό είναι ένα ιδιαίτερα ήσυχο ηλιακό ελάχιστο, επομένως η ατμόσφαιρα ήταν λιγότερο διαδεδομένη από ό,τι συνήθως. Όλα αυτά επέτρεψαν στο διαστημόπλοιο να επιβιώσει περισσότερο.

«Στο τέλος της ημέρας, έρχεται πραγματικά στη Μητέρα Φύση».

Αλλά αυτή η χαμηλή ηλιακή δραστηριότητα δεν διαρκεί για πάντα και τώρα εισερχόμαστε σε μια περίοδο αυξημένης ηλιακής δραστηριότητας, με περισσότερη ακτινοβολία από γεγονότα όπως οι ηλιακές εκλάμψεις που επηρεάζουν την ατμόσφαιρα. Και αυτό σημαίνει το τέλος του διαστημόπλοιου.

«Θα νομίζατε ότι βρισκόμαστε στο διάστημα, περίπου 500 χιλιόμετρα τροχιάς, θα νομίζατε ότι είναι εντελώς απαλλαγμένο από ατμόσφαιρα. Αλλά όχι ακριβώς», είπε ο Mainzer. «Έχει απομείνει μόνο λίγο και είναι αρκετό για να προκαλέσει δυνάμεις έλξης που τραβούν το διαστημόπλοιο και τελικά το τραβούν στην ατμόσφαιρα».

Χωρίς την επί του σκάφους πρόωση, το διαστημόπλοιο δεν μπορεί να κινηθεί προς τα πίσω ή να μετακινηθεί σε άλλη τροχιά. Μπορεί να πυροβολεί μόνο σε τοποθεσία, επομένως είναι “μια μάχη που δεν μπορούμε να κερδίσουμε”, είπε ο Mainzer.

Γνωρίζοντας ότι το τέλος πλησιάζει, η ομάδα του NEOWISE ορίζει μια ημερομηνία που θα είναι άνετα να ολοκληρώσουν την αποστολή. Το πρόβλημα είναι ότι όσο αυξάνεται η αντίσταση της ατμόσφαιρας, γίνεται όλο και πιο δύσκολος ο έλεγχος του διαστημικού σκάφους και η ικανότητα ελέγχου του μειώνεται σημαντικά και γρήγορα.

«Τελικά, οι νόμοι της φυσικής υπαγορεύουν πάντα τι συμβαίνει», είπε ο Mainzer. «Στο τέλος της ημέρας, έρχεται πραγματικά στη Μητέρα Φύση».

Μια δεύτερη ζωή

Η NEOWISE λειτουργεί από το 2013, πράγμα που σημαίνει ότι είχε μια καλή περίοδο λειτουργίας 11 ετών. Στην πραγματικότητα όμως βρίσκεται ήδη στη δεύτερη ζωή του. Αυτό συμβαίνει επειδή προηγουμένως ήταν μια εντελώς διαφορετική αποστολή που ονομαζόταν WISE.

Οι εργαζόμενοι προετοιμάζουν το διαστημόπλοιο WISE για εκτόξευση το 2009. Doug Kolkow / NASA

Το WISE, ή Wide-field Infrared Survey Explorer, κυκλοφόρησε το 2009 και σχεδιάστηκε για τη μελέτη αντικειμένων στο ηλιακό σύστημα και πέρα ​​από αυτό, συμπεριλαμβανομένου του Γαλαξία και πιο μακρινών γαλαξιών. Στην εποχή της, η αποστολή ανακάλυψε χιλιάδες μικρά αντικείμενα που ονομάζονται δευτερεύοντες πλανήτες, καθώς και πολλά αστρικά σμήνη. Ανακάλυψε επίσης τον πρώτο επίγειο Trojan, έναν αστεροειδή που μοιράζεται μια τροχιά με τη Γη.

Η αποστολή χρησιμοποίησε ανιχνευτές υπερύθρων, οι οποίοι πρέπει να ψύχονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες για να λειτουργήσουν. Η αρχική θερμοκρασία ήταν μόνο 8 Kelvin, που επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας στερεό υδρογόνο ως ψυκτικό.

Αλλά το ψυκτικό υγρό τελειώνει. Μέχρι το 2011, η αποστολή του είχε τελειώσει και το ψυκτικό του υγρό είχε φύγει, έτσι το διαστημόπλοιο τέθηκε σε αδρανοποίηση. «Νόμιζα ότι αυτό ήταν το τέλος της ιστορίας», είπε ο Mainzer.

Αλλά αργότερα, το 2013, η NASA άρχισε να ενδιαφέρεται να χρησιμοποιήσει ένα διαστημόπλοιο για την αναζήτηση αντικειμένων κοντά στη Γη και η ομάδα συνειδητοποίησε ότι το διαστημικό σκάφος WISE θα μπορούσε να το κάνει. Επανενεργοποιήθηκε και ψύχθηκε στη νέα θερμοκρασία λειτουργίας του για αρκετούς μήνες. Το διαστημόπλοιο σταθεροποιήθηκε στα 75 Kelvin, «που για έναν επιστήμονα κρυογονικής είναι σαν μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα», είπε ο Mainzer.

Μια σειρά από ασαφείς κόκκινες κουκκίδες αντιπροσωπεύει τον κομήτη C/2020 F3 NEOWISE, που ανακαλύφθηκε από το διαστημόπλοιο NEOWISE το 2020. NASA/JPL-Caltech

Σε αυτή την υψηλότερη θερμοκρασία, δύο από τα τέσσερα κανάλια του δεν θα λειτουργούσαν σωστά, αλλά τα υπόλοιπα δύο κανάλια θα μπορούσαν ακόμα να χρησιμοποιηθούν για επιστημονικούς σκοπούς. Την τελευταία δεκαετία, το διαστημόπλοιο έχει ερευνήσει τον ουρανό, αναζητώντας – και ανακαλύπτοντας – χιλιάδες αντικείμενα κοντά στη Γη χρησιμοποιώντας εκατομμύρια υπέρυθρες μετρήσεις.

«Ήταν ένα απίστευτο κοσμικό τζάκποτ για να κερδίσεις τόσο πολύ χρόνο στο διαστημόπλοιο», είπε ο Mainzer. «Αυτό δεν έπρεπε να συμβεί».

Πες αντίο

Παρόλο που η NEOWISE φτάνει στο τέλος της, δεν θα αργήσει να βρει διάδοχο. Η αποστολή NEO Surveyor, που έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί το 2027, είναι επίσης ένα διαστημόπλοιο υπέρυθρων εμπνευσμένο από την επιτυχία του NEOWISE. Θα επωφεληθεί από τις βελτιώσεις στους ανιχνευτές υπερύθρων, οι οποίοι έχουν γίνει πολύ πιο ισχυροί τις τελευταίες δεκαετίες χάρη εν μέρει στην τεχνολογία που καθοδηγείται από κάμερες κινητών τηλεφώνων.

Μια καλλιτεχνική ερμηνεία του NEO Surveyor. NASA

Ο Mainzer θα είναι επίσης ο PI του NEO Surveyor και είναι ήδη απασχολημένος με την επίβλεψη της άφιξης υλικού για το διαστημόπλοιο πριν από την ενσωμάτωση.

Πριν από αυτή την εκτόξευση, ωστόσο, η ομάδα εξακολουθεί να εργάζεται για το κλείσιμο της αποστολής NEOWISE και ό,τι συνεπάγεται. Η NASA δεν θέλει να παρουσιάζει το τέλος των αποστολών, είπε ο Χαντ, προτιμώντας να επικεντρωθεί σε νέες εκτοξεύσεις ή πρόσφατα αποκτηθέντα δεδομένα. Θέλουν όμως να βεβαιωθούν ότι η αποστολή τελειώνει με ένα θόρυβο, που περιλαμβάνει τη συζήτηση στα μέσα ενημέρωσης και τον εορτασμό των επιτευγμάτων της αποστολής, καθώς και την προετοιμασία εκθέσεων και εσωτερικών εγγράφων.

Για να μην αναφέρουμε ότι το διαστημόπλοιο συνεχίζει να ασχολείται με την επιστήμη μέχρι την τελευταία δυνατή στιγμή, επομένως οι επιχειρήσεις της αποστολής πρέπει να διατηρηθούν. «Με αυτές τις αποστολές, ποτέ δεν ξέρεις πότε θα μπορούσε να δημοσιοποιηθεί η μεγαλύτερη δυνατή επιστήμη ή πότε θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί η μεγαλύτερη παρατήρηση», είπε ο Χαντ. «Αυτή θα μπορούσε να είναι η μέρα πριν το απενεργοποιήσουμε!» »

Όταν έρθει η τελευταία μέρα της αποστολής, θα είναι μια γλυκόπικρη εμπειρία για την ομάδα. Ο NEOWISE έχει καταφέρει πολύ περισσότερα στις πολλαπλές ζωές του από ό,τι περίμενε κανείς, αλλά θα είναι ακόμα λυπηρό να τον δούμε να πεθαίνει.

«Κατά κάποιο τρόπο, αυτά τα διαστημόπλοια είναι μικρές προεκτάσεις του εαυτού σου. Είναι σαν τα μάτια σου στον ουρανό. Μπορείτε να δείτε αυτό που βλέπει», είπε ο Mainzer. Όμως, πρόσθεσε, αυτό που την ωθεί να αναλάβει την επόμενη αποστολή είναι η διασκέδαση που είχε αυτή και η ομάδα με το NEOWISE. Τώρα ας προχωρήσουμε στην επόμενη περιπέτεια, είπε, “Πάμε να δούμε περισσότερα καλά πράγματα!”

Συστάσεις των συντακτών






Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *