WALLOPS ADASI, Virginia – Sadece 10 ay önce NASA, üç şirkete daha önce kimsenin başaramadığı bir şeyi yapıp yapamayacaklarını sordu: Dünya'ya düşme riskiyle karşı karşıya olan ve değeri 500 milyon doları aşan bir astronomi görevini kurtarmak için bir uydu inşa edip fırlatabilecekler miydi? Dahası, bunu sıkı bir bütçeyle bir yıldan kısa sürede başarabilirler miydi?
2020'de kurulan bir başlangıç şirketi olan Katalyst Space Technologies, en ikna edici çözümü sundu. NASA'nın astrofizik bölümü direktörü Shawn Domagal-Goldman, “Teknik ve programatik olarak makul bir yanıt verdiler, biz de ‘Evet, hadi yapalım’ dedik” diye belirtti.
Bu geçen yılın Ağustos ayındaydı. Eylül ayında NASA, Katalyst'e Swift'i yakalayıp üç robotik kolla sabitleyecek küçük bir uydu inşa etmek, test etmek ve fırlatmak için 30 milyon dolarlık bir sözleşme verdi. Ardından, Katalyst'in Link servis uydusu, Swift'in yörüngesini güvenli bir operasyonel yüksekliğe geri taşıyarak bilimsel gözlemlerine devam etmesini sağlayacak. Söylemesi yapmaktan daha kolay.
Bitiş Çizgisine Ulaşmak
Swift gözlemevi, atmosferin en dış katmanlarının uydular üzerinde hala bir miktar aerodinamik etki uyguladığı alçak Dünya yörüngesinde uçuyor. Gözlemevi, bilinen Evren'deki en güçlü patlamalar olan gama ışını patlamalarını tespit etmek amacıyla Kasım 2004'te fırlatılmıştı. Yaşına rağmen, astrofizikçiler hala Swift'in çok dalga boylu araçlarına, diğer gözlemevleri tarafından takip gözlemleri için gama ışını patlamalarını tanımlamak ve konumlandırmak için güveniyor.
Ancak bir pürüz var. Swift'in yörüngesini korumak için herhangi bir iticisi bulunmuyor, bu nedenle aerodinamik sürüklenme yavaş yavaş irtifasının azalmasına neden oldu. Gözlemevi, Dünya'dan yaklaşık 585 km (363 mil) yükseklikteki bir yörüngeye fırlatılmıştı. Perşembe günü itibarıyla Swift, 363 km (225 mil) irtifada uçuyordu. Uzay aracının atmosferin daha yoğun katmanlarına doğru alçalmasıyla düşüş oranı artacak ve Swift nihayet yeniden giriş sırasında yanarak yok olacak.
Son yıllarda olağanüstü bir güneş aktivitesi dönemi nedeniyle Swift, beklenenden daha hızlı irtifa kaybediyor. Aktif bir Güneş, Dünya'nın atmosferini şişirerek alçak Dünya yörüngesindeki uydular için daha yüksek sürüklenme yaratıyor. Uydular ve uzay enkazı rutin olarak atmosfere yeniden girer ve Swift'in çoğu, Dünya yüzeyine düşmeden önce yanarak yok olacaktır.
Domagal-Goldman, “Ancak bu sıradan bir uzay aracı değildi. Adından da anlaşılacağı gibi, astrofizik için benzersiz yeteneklere sahip bir gözlemevi. Gecenin karanlığında ortaya çıkan şeyleri bulmak için gece gökyüzünde hızla dönebilen çevik bir gözlemevi… Bu yüzden, ne kadar özel olduğundan dolayı bu sefer bunu kurtarmak istediğimize karar verdik. Ancak o zaman farklı bir zorlukla karşılaştık: zaman tükeniyordu.”
NASA mühendisleri, Swift'in bu Sonbahar'da, belki de Ekim civarında 300 km'nin (186 mil) altına düşeceğini tahmin ediyor. Bu irtifada, artan sürüklenme etkileri nedeniyle Katalyst'in ona güvenli bir şekilde yaklaşması için Swift çok alçakta olacaktır. NASA, Katalyst'e uyduyu tasarlaması ve inşa etmesi için bir yıldan az bir süre verdi. Swift kurtarma görevinin Haziran sonundan önce fırlatılması gerekiyordu.
Domagal-Goldman, “Dürüst olmak gerekirse, kimse bunun mümkün olacağını düşünmedi. Kimse bugüne kadar geldiğimiz noktaya kadar ilerleyeceğimizi düşünmedi. Ve dürüst olmalıyım, hala önümüzde riskler var, ancak bu üzerinde çalışan insanlar sayesinde bu zorlukları karşılayacağımıza dair hem derinden minnettarım hem de olabildiğince iyimserim.”
Katalyst'in Link servis uydusu şimdi tamamlandı ve fırlatma için hazır. Birkaç ay önce bir teknoloji sitesi şirketin Colorado'daki fabrikasını ziyaret ettiğinde bu bir olasılık değildi. O zamanlar mühendisler, gezegenin 320 km üzerindeki Swift'i yakalamak için tasarlanmış yapısal bileşenler, yakıt tankları, güneş panelleri, iticiler ve robotik kollardan oluşan Link uydusunu bir araya getirmek için yarışıyorlardı.
Her şey tam zamanında bir araya geldi. Katalyst, Link uydusunu Colorado fabrikasından NASA'nın Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ne göndererek, uzayda ve fırlatma sırasında karşılaşacağı ortamları simüle etmek için termal vakum ve titreşim testlerinden geçirdi. Ardından uydu, uzaydaki yolculuğu için NASA'nın Virginia'daki Wallops Uçuş Tesisi'ne gönderildi: Northrop Grumman'ın Pegasus XL roketi.
Pegasus XL, havadan fırlatılan bir araçtır. Yaklaşık 12.000 metre yükseklikte modifiye edilmiş ticari bir yolcu uçağından serbest bırakılır, ardından yörüngeye tırmanmak ve hızlanmak için bir dizi üç katı yakıtlı roket motorunu ateşler. 1990'dan beri yapılan 45 görevin ardından bu, uçuşu planlanan son Pegasus roketi.
Katalyst, Pegasus XL'i büyük ölçüde hareket kabiliyeti nedeniyle seçti. Swift, Dünya etrafındaki her turunda gözlemevini kuzey ve güney enlemleri arasında 20 derece arasında hareket ettiren alışılmadık bir yörüngede bulunuyor. Bu, Cape Canaveral, Florida'daki bir fırlatma rampasından özel bir fırlatma olmadan, daha büyük ve daha pahalı bir roketle Swift'e ulaşmayı zorlaştırıyor. Fırlatma sırasında yarım tondan az ağırlığa sahip Link servisi uydusu, Pegasus roketinin yük haznesine tam olarak sığıyor.
Northrop Grumman'ın L-1011 taşıyıcı uçağı, 18 metre uzunluğundaki Pegasus roketini, Link servis uydusu ile birlikte Virginia'daki Pegasus entegrasyon üssünden Marshall Adaları'ndaki Kwajalein Mercan Adası yakınlarındaki uzak ekvatoral Pasifik Okyanusu üzerindeki bir konuma taşıyacak. Kwajalein'e olan çok günlük yolculuk Perşembe günü L-1011'in Wallops'tan ayrılmasıyla başladı. Fırlatma 27 Haziran olarak planlandı.
İmkansızı Başarmak
Link gibi karmaşık bir uydunun tasarlanması, üretilmesi, test edilmesi ve fırlatılması normalde birkaç yıl sürer. Peki NASA, Katalyst ve Northrop Grumman bunu bir yıldan kısa sürede nasıl başardı?
Oyunu kurallarına göre oynamayarak başardılar. NASA'nın yeni görevler için teklif istemeye yönelik normal bürokratik süreci aylar, hatta yıllar alabilir.
Domagal-Goldman, “İhale göndermedik çünkü zamanımız yoktu. Normalde bunu yapardık, ancak bu ihaleler katılımcıların yanıt vermesi ve bizim bunları incelememiz için zaman alıyor. Bunun yerine, teknoloji geliştirme için zaten sözleşmemiz olan ekiplere baktık ve sözleşmemizdeki üç ekibe ne yapabilecekleri konusunda bir çalışma yapmalarını istedik.”
Katalyst, Link servis platformu için zaten ticari bir gösterim görevi üzerinde çalışıyordu. NASA tarafından Swift kurtarma görevi için seçilmesinin ardından Katalyst, özel yatırımı hızla ajansın ihtiyacını karşılamak üzere yönlendirdi.
Bunu yapmak için şirketin liderleri ek riskler kabul etmeleri gerektiğini biliyorlardı. Katalyst, Link uzay aracını monte etmek için gereken tüm parçalar için tedarikçilere hızla siparişler verdi. Bazı durumlarda Katalyst, tedarikçilerinin zamanında teslimat yapamayacağını gördü ve parçaları kendileri inşa etme kararı aldı. Mühendisler ayrıca NASA'nın son teslim tarihini karşılamak için Link uzay aracının test sürecini de basitleştirdi.
Katalyst'te Link'in baş araştırmacısı Kieran Wilson, “Takvimin ne kadar risk kabul etmeye istekli olduğumuzu belirlediği alışılmadık bir durumdayız, tersi değil. Swift'in düşüşü konusunda saat işliyor, bu yüzden görevin başarılı olma şansını en üst düzeye çıkaracak test ve problem çözme arasında bir denge bulmalıyız” dedi.
Link, Katalyst'in geçen yıl satın aldığı Atomos Space tarafından 2024'te fırlatılan bir teknoloji gösterisinden sonraki ikinci uzay görevi.
Wilson, “Programı başlattığımızda, herkesin en büyük riskin zamanında fırlatmaya hazır olamayacağımız, Swift'in bizim yükselişimizden daha hızlı düşeceği olacağını anladığını düşünüyorum. Son birkaç ayda bir uzay aracı inşa ederek, test ederek ve işletmeye hazırlayarak bu riski ortadan kaldırmayı başardık. Sanırım bu, genel endişenin büyük kısmını ortadan kaldırdı. Şimdi programda hala çok sayıda risk var. Uzay aracını hala yörüngeye oturtmalı ve orada başarılı bir şekilde çalıştırmalıyız ve hepimizin daha önce gördüğü gibi bu çok zor bir şey.”
Ayrıca Northrop Grumman'ın Pegasus XL roketi için tüm parçaların depoda olması da yardımcı oldu. Son iki Pegasus roketi başlangıçta geç Microsoft eş kurucusu Paul Allen'a ait olan Stratolaunch şirketi tarafından sipariş edilmişti. Stratolaunch, Allen'ın 2018'deki ölümünden sonra roketlerden vazgeçti ve Northrop, onları diğer müşterilere satmakta özgürdü. Biri 2021'de Uzay Kuvvetleri'ne, diğeri ise geçen yıl Katalyst'e satıldı.
Link'in fırlatılmasından sonra ne olursa olsun, NASA ve ortakları, yanıt veren bir uzay görevini nasıl yapacağına dair yeni bir şablon yazdıklarına inanıyor.
Katalyst'te stratejik ortaklıklar başkan yardımcısı Robert Lamontagne, “Bazıları bunu türünün ilk örneği, hazırlıksız bir uyduyu ele geçirebilen robotik bir uzay aracı olarak adlandıracaktır. Her şeyden önce ticari bir görev. Operasyonel, gerçek dünya bir hedefi gerçekleştiriyor. Sadece bir gösteri değil ve bunu bir hizmet olarak yapıyoruz… Bu gerçekten ticari ve hükümet ortaklıkları için bir yol haritası.”
Domagal-Goldman, “Programatik açıdan, sadece bunu deneyecek olmamız gerçeğinden dolayı bunu zaten bir başarı olarak görüyorum.”
