تلسکوپ سوئیفت ناسا با سقوط تراژیک در جو زمین نابود شد - مجله سلنا

اکنون مأموریت این تلسکوپ شاخص و حرفه ای به انتها خود رسیده است. طبق اعلام ناسا همان طور که زمان سنجی شده بود و انتظار می رفت، سوئیفت 4 نوامبر 2026 (13 آبان 1405) وارد جو زمین شد و بخش عمده آن هنگام بازگشت بر فراز منطقه ها شرق آسیا سوخت. با این حال احتمالا بخش هایی از آن به زمین رسیده است.

تلسکوپ سوئیفت؛ شروع یک نگاه تیزبین

رصدخانه نیل گرلز سوئیفت (Neil Gehrels Swift Observatory) در 20 نوامبر 2004 (30 آبان 1383) با موشک دلتا 2 از پایگاه کیپ کاناورال فلوریدا به فضا پرتاب شده بود. این مأموریت در ابتدا با نام کاوشگر فوران پرتو گاما سوئیفت (Swift Gamma-Ray Burst Explorer) شناخته می شد و برای فعالیت علمی اصلی دو ساله طراحی شده بود.

با این حال، عملکرد پیروز آن در رصد و شناسایی پرانرژی ترین رویدادهای شناخته شده در دنیا، باعث شد تا مأموریت آن بیش از دو دهه ادامه پیدا کند. در سال 2018، نام رصدخانه به افتخار نیل گرلز (Neil Gehrels) اخترفیزیک دان و دانشمند ارشد مأموریت که در سال 2017 درگذشت، تغییر کرد.

ویژگی اصلی تلسکوپ، توانایی اش در شناسایی سریع رویدادهای گذرا و چرخاندن به موقع تجهیزات به سمت منبع آن ها بود. انفجارهای پرتو گاما ممکن است تنها چند ثانیه طول بکشند، اما تابش به جای مانده از آن ها می تواند برای مدت بیشتری در طول موج های دیگر قابل مشاهده باشد.

تلسکوپ شگفت انگیز سوئیفت با ترکیب آشکارساز پرتو گاما، تلسکوپ پرتو ایکس و تلسکوپ فرابنفش و نور مرئی، امکان آنالیز این رویدادها را در مراحل مختلف فراهم می کرد. بعلاوه هشدارهای آن، به رصدخانه های زمینی و فضایی یاری می کرد تا مشاهدات تکمیلی را در کوتاه ترین زمان شروع نمایند.

معینات اصلی تلسکوپ فضایی سوئیفت ناسا

ابزارهای علمی سوئیفت

رصدخانه سوئیفت برای آنالیز انفجارهای پرتو گاما و مطالعه تابش به جای مانده از آن ها، به سه ابزار علمی دقیق مجهز بود. این ابزارها با پوشش محدوده های مختلف طیف الکترومغناطیسی، امکان شناسایی سریع این رویدادهای کیهانی و آنالیز دقیق تر آن ها را فراهم می کردند.

تلسکوپ هشدار فوران (BAT)

ابزار تلسکوپ هشدار فوران (Burst Alert Telescope) یا BAT وظیفه داشت انفجارهای پرتو گاما را در میدان دیدی گسترده شناسایی کند و موقعیت تقریبی آن ها را به دست آورد. این تلسکوپ در محدوده انرژی 15 تا 150 کیلو الکترون ولت فعالیت می کرد و با استفاده از آشکارسازهای ویژه و روش دهانه کدگذاری شده (تحلیل الگوی سایه ای ایجاد شده به وسیله صفحه ای با سوراخ های منظم)، محل رویدادهای پرانرژی را معین می کرد.

تلسکوپ پرتو ایکس (XRT)

تلسکوپ پرتو ایکس (X-Ray Telescope) یا XRT پس از شناسایی یک انفجار پرتو گاما، به آنالیز دقیق تر منبع آن می پرداخت. این ابزار در محدوده انرژی 0.2 تا 10 کیلو الکترون ولت کار می کرد و به دانشمندان امکان می داد تابش پرتو ایکس پس از انفجار را دنبال نمایند. داده هایی که برای شناخت محیط اطراف سیاه چاله ها و سازوکارهای انفجار اهمیت زیادی دارند.

تلسکوپ فرابنفش و نور مرئی (UVOT)

ابزار تلسکوپ فرابنفش/نوری (Ultraviolet/Optical Telescope) یا UVOT تابش فرابنفش و نور مرئی را ثبت می کرد. این تلسکوپ با دهانه 30 سانتی متری، موقعیت منبع را با دقت بالا مشخص می کرد و امکان آنالیز تغییرات روشنایی و طیف نوری اجرام را در اختیار پژوهشگران قرار می داد. تصاویر این ابزار علاوه بر فوران های پرتو گاما، برای مطالعه کهکشان ها و دیگر اجرام آسمانی هم کاربرد داشت.

ترکیب این سه ابزار، سوئیفت را به رصدخانه ای چندطول موجی تبدیل نموده بود. به جای آنکه دانشمندان تنها یک لحظه از انفجار را ثبت نمایند، می توانستند مراحل اولیه رویداد و تحول بعدی آن را در پرتو گاما، پرتو ایکس، فرابنفش و نور مرئی با یکدیگر مقایسه نمایند.

مهم ترین کشف ها و تصاویر شاخص سوئیفت

دستاوردهای سوئیفت تنها به شناسایی انفجارهای پرتو گاما محدود نیست. این رصدخانه در طول مأموریت خود به آنالیز سیاهچاله ها، ستارگان متغیر، انفجارهای ابرنواختری، کهکشان های فعال و حتی اجرام منظومه شمسی نیز پرداخت. بر اساس گزارش رسمی ناسا در 23 اکتبر 2026، پس از انتها عملیات علمی سوئیفت، آمار دستاوردهای این رصدخانه به توضیح زیر است.

یکی از قدرتمندترین شراره های ستاره ای

در آوریل 2014، تلسکوپ سوئیفت شراره ای بزرگ از سامانه ستاره ای دوتایی DG CVn را شناسایی کرد که حدود 60 سال نوری از زمین فاصله دارد. قدرت این شراره در اوج فعالیت، حدود 10 هزار برابر بزرگ ترین شراره خورشیدی ثبت شده برآورد شد. سوئیفت بعلاوه طی دو هفته، دست کم 7 فوران پرانرژی دیگر را از این سامانه ثبت کرد.

شناسایی هزارمین انفجار پرتو گاما

در 27 اکتبر 2015، سوئیفت هزارمین انفجار پرتو گامای خود را شناسایی کرد. این رویداد با نام GRB 151027B ثبت شد و در صورت فلکی نهر (جوی) قرار داشت. رسیدن به این نقطه عطف، نشان داد که رصدخانه تا چه مقدار در گردآوری نمونه ای بزرگ از انفجارهای پرانرژی و آنالیز ویژگی های آن ها پیروز بوده است.

شناسایی نوترینوی پرانرژی

در سال 2019، سوئیفت رویداد AT2019dsg را آنالیز کرد. پدیده ای که در آن یک سیاهچاله کلان جرم، ستاره ای را بر اثر گرانش شدید خود متلاشی کرد. چند ماه بعد، رصدخانه آیس کیوب (IceCube) که نوبل 2026 نیز به آن اختصاص یافت، یک نوترینوی پرانرژی را شناسایی کرد که موقعیت آن با این رویداد مطابقت داشت. این یافته شواهد مهمی را فراهم کرد که نشان می داد سیاهچاله ها هنگام متلاشی کردن ستارگان می توانند ذرات پرانرژی فراوری نمایند.

ثبت یکی از درخشان ترین انفجارهای کیهانی

9 اکتبر 2022، سوئیفت همراه با تلسکوپ فضایی فرمی، انفجار GRB 221009A را شناسایی کرد. این رویداد که به علت درخشندگی فوق العاده در رسانه های علمی بازتاب گسترده ای پیدا کرد، یکی از درخشان ترین انفجارهای پرتو گامای مشاهده شده بود. آنالیز چنین فوران هایی به دانشمندان یاری می نماید تا سازوکار فوران های پرانرژی و شیوه انتشار تابش در فاصله های کیهانی را بهتر درک نمایند.

مشاهده پیامد برخورد ستاره های نوترونی

در سال 2017، آشکارسازی امواج گرانشی رویداد GW170817 توجه اخترشناسان را به برخورد دو ستاره نوترونی جلب کرد. سوئیفت نیز با ابزار فرابنفش و نور مرئی خود، تابش فرابنفش مرتبط با این رویداد را آنالیز کرد. مشاهدات این رصدخانه در کنار داده های امواج گرانشی و رصدهای دیگر، به مطالعه پدیده ای موسوم به گران نواختر یا کیلونوا (Kilonova) یاری کردند. انفجاری که در پی ادغام ستاره های نوترونی رخ می دهد و می تواند در فراوری عناصر سنگین نقش داشته باشد.

تصویربرداری از کهکشان فرفره

یکی از تصاویر قابل توجه سوئیفت، تصویر کهکشان M101 یا کهکشان فرفره (Pinwheel Galaxy) است. تلسکوپ UVOT این کهکشان را در طول موج های فرابنفش و نور مرئی ثبت کرد که در آن، نواحی آبی و قرمز تصویر، جلوه ای از ساختار کهکشان و منطقه ها فعال ستاره زایی آن را نشان می دهند. این نمونه یادآوری می نماید که با وجود تمرکز اصلی بر رویدادهای پرانرژی و گذرا، سوئیفت برای مطالعه اجرام گسترده و نسبتا پایدار نیز ارزش علمی بالایی داشت.

رصد دنباله دار جرم میان ستاره ای

در سال 2025 نیز ابزار UVOT سوئیفت نشانه هایی از هیدروکسیل را در جرم میان ستاره ای 3I/ATLAS شناسایی کرد. یافته ای که به وجود آب در این جرم ارتباط داشت. چنین مشاهداتی دامنه علمی سوئیفت را بسیار فراتر از هدف اولیه آن، یعنی فوران های پرتو گاما، توسعه می دادند.

توقف مأموریت سوئیفت

هرچند سوئیفت ابتدا برای دو سال فعالیت علمی طراحی شده بود، اما نزدیک به 22 سال در مدار زمین باقی ماند. انتها مأموریت آن نتیجه یک خرابی ناگهانی نبود، بلکه کاهش تدریجی ارتفاع مداری، افزایش خطر ورود کنترل نشده به جو و ناکام ماندن برنامه افزایش ارتفاع مداری، در این تصمیم نقش داشتند.

افزایش فعالیت خورشید و کاهش ارتفاع مداری

سوئیفت در مدار پایین زمین فعالیت می کرد. در چنین مداری، حتی در ارتفاع چند صد کیلومتری، هنوز اندکی از جو زمین وجود دارد. برخورد فضاپیما با این ذرات باعث ایجاد اصطکاک و نیروی پسا می گردد که همین موضوع در کنار گرانش زمین، به تدریج انرژی مداری آن را کاهش می دهد. در نتیجه، فضاپیما به ارتفاع پایین تری می رسد و این فرآیند افت مدار می تواند ادامه پیدا کند.

حتی افزایش فعالیت خورشید این روند را تشدید هم کرد. با افزایش فعالیت خورشید، جو بالایی زمین گرم تر و منبسط تر می گردد. در پی این و چو گازهای لایه های پایین تر به ارتفاعات بالاتر توسعه یافتند، چگالی جو در ارتفاع مداری سوئیفت افزایش یافت و نیروی پسا بیشتر شد. ناسا در سپتامبر 2025 گفت که برای جلوگیری از سقوط زودهنگام رصدخانه، باید ارتفاع مدار آن افزایش یابد.

شکست طرح نجات سوئیفت

ناسا برای افزایش ارتفاع مداری سوئیفت، قراردادی به ارزش 30 میلیون دلار با شرکت آمریکایی Katalyst Space Technologies بست. برنامه این بود که فضاپیمای رباتیک لینک (LINK) به سوئیفت نزدیک گردد، آن را بگیرد و به مداری بالاتر منتقل کند تا عمر عملیاتی آن افزایش یابد.

این فضاپیما در جولای 2026 پرتاب شد، اما شرکت سازنده در 19 آگوست همین سال گفت که به علت مسائل سامانه کنترل شرایط فضاپیمای رباتیک، امکان نزدیک شدن و دیدار مداری با سوئیفت فراهم نیست. بدین ترتیب طرح افزایش ارتفاع مدار به خاتمه نرسید و بازگشت رصدخانه به جو زمین اجتناب ناپذیر شد.

خاتمه ناسا در 23 اکتبر 2026 (1 آبان 1405) انتها مأموریت علمی سوئیفت را گفت. این تصمیم در شرایطی گرفته شد که ارتفاع مداری آن همچنان کاهش پیدا می کرد و زمان کافی برای اجرای پیروز برنامه نجات باقی نمانده بود. بنابراین، توقف فعالیت علمی و سقوط پیش بینی شده این رصدخانه، نتیجه انتها عمر عملیاتی آن در مدار زمین است.

سقوط تلسکوپ سوئیفت

هرچند این سقوط کنترل نشده است اما ناسا با ارزیابی پیوسته، پنجره زمان احتمالی سقوط را به تدریج کوچک تر کرد. ابتدا بازه ای بین 3 تا 5 نوامبر برای سقوط معین شده بود که در نهایت به 4 نوامبر 2026 مجدود شد. بر اساس داده های نیروی فضایی آمریکا، خاتمه این رصدخانه 1450 کیلوگرمی چهارشنبه در ساعت 07:39 منطقه زمانی شرقی (16:09 به وقت تهران) در شمال سوماترا اندونزی وارد جو زمین شد.

اما طبق برآوردها، ورود مجدد تلسکوپ به جو به معنای نابودی کامل قطعات آن نیست. هرچند هنگام حرکت با سرعت بالا در لایه های متراکم جو، در اثر گرمایش شدید و نیروهای آیرودینامیکی، سوئیفت تا حد زیادی متلاشی و سوزانده شد اما بعضی قطعات مقاوم آن احتمالا از این روند جان سالم به در برده و به سطح زمین رسیدند.

به علت شیب مداری نسبتا کم سوئیفت، ورود به جو بر اساس تخمین ناسا بین عرض های جغرافیایی 20.6 درجه شمالی و 20.6 درجه جنوبی قرار داشت. هرچند به علت اثرگذاری پارامترهای مختلف، مشخص محل دقیق سقوط تا زمان نزدیک شدن به فرآیند بازگشت به جو، امکان پذیر نبود. ناسا بعلاوه اعلام نموده بود که انتظار نمی رود سقوط سوئیفت به یک رویداد خطرناک گسترده برای جمعیت زمین تبدیل گردد.

انتها مأموریت، ادامه دستاوردهای علمی

سقوط تلسکوپ سوئیفت انتها یکی از مأموریت های مهم اخترفیزیک فضایی بشر است. مأموریتی که عمر آن بسیار بیشتر از برنامه اولیه بود و در شناسایی و آنالیز هزاران رویداد کیهانی نقش داشت. توانایی این رصدخانه در تشخیص سریع فوران های پرتو گاما و دنبال کردن آن ها در طول موج های مختلف، به دانشمندان یاری کرد تا ارتباط میان پدیده های پرانرژی را با تحول ستارگان، سیاه چاله ها و برخورد اجرام فشرده بهتر درک نمایند.

اگرچه سوئیفت دیگر به رصد آسمان ادامه نخواهد داد، اما داده هایی که طی بیش از دو دهه جمع آوری نموده است، همچنان می توانند موضوع پژوهش های علمی باشند. انتها فعالیت یک رصدخانه لزوما به معنای انتها ارزش علمی آن نیست و آرشیو مشاهدات آن می تواند سال ها پس از خاموش شدن ابزارهای علمی هم به کشف های تازه بینجامد.

با عملکرد عالی، برنامه فعالیت سوئیفت بیش از ده برابر برنامه اولیه توسعه یافت. اکنون با بازگشت آن به جو زمین، این مأموریت که شناخت بشر را از انفجارهای کیهانی توسعه داد، به انتها فیزیکی خود رسید. با این حال میراث علمی آن همچنان در دسترس پژوهشگران باقی خواهد ماند و راهگشای کاوش های آینده خواهد بود.