Подводный телескоп проверил законы Эйнштейна с помощью анализа нейтрино

Космический телескоп Swift, принадлежащий NASA, завершил свой более чем двадцатилетний полет в космосе в этот четверг (4). Обсерватория неконтролируемо вошла в земную атмосферу через три месяца после того, как попытка спасения, проведенная частной компанией, потерпела неудачу.

Официально названный обсерваторией Neil Gehrels Swift Observatory, этот прибор был выведен на орбиту в ноябре 2004 года с целью исследования гамма-всплесков, которые считаются одними из самых мощных явлений во Вселенной.

Согласно данным, опубликованным Space.com, телескоп пересек атмосферу в 9:39 (по времени Бразилиа) над северной частью Суматры, Индонезия. Оборудование весило около 1450 кг, а его размеры были сопоставимы с размерами микроавтобуса.

Большая часть конструкции ожидалась к разрушению во время прохождения через атмосферу. Перед входом в атмосферу NASA рассчитала, что вероятность того, что какой-либо выживший фрагмент достигнет поверхности Земли, составляет всего одну из 2100.

Возвращение на Землю могло быть отложено. В сентябре 2025 года NASA заключила контракт на сумму 30 миллионов долларов США (что эквивалентно примерно 165 миллионам бразильских реалов) с американской компанией Katalyst Space для разработки роботизированной миссии, предназначенной для повышения орбиты Swift.

Обсерватория постепенно теряла высоту из-за атмосферного сопротивления и не имела собственных двигателей для нейтрализации этого эффекта.

Для выполнения спасательной операции компания создала LINK — роботизированный корабль, оснащенный тремя манипуляторами и размером, сравнимым с холодильником. Это оборудование было запущено 3 июля 2026 года с целью встречи со Swift в августе.

Однако операция прошла не по плану. LINK столкнулся с проблемами в своей двигательной установке и реактивных колесах, отвечающих за поддержание пространственной ориентации, что сделало встречу с телескопом невозможной. Сам спасательный космический аппарат вернулся на Землю 25 сентября.

Несмотря на неудачу спасательной миссии, NASA оценила, что эта инициатива предоставила ценные знания для будущих операций по техническому обслуживанию и продлению срока службы спутников.

Завершение миссии Swift — не единичный случай. В докладе 2025 года, цитируемом Space.com, указывается, что в среднем ежедневно в атмосферу Земли возвращаются по крайней мере три крупных объекта — будь то выведенные из эксплуатации спутники или части ракет.

Прогнозируется, что это число будет расти в ближайшие годы по мере увеличения количества спутников, находящихся на орбите человечеством, особенно благодаря мегасозвездиям. Таким образом, окончание миссии Swift также подчеркивает растущую проблему для освоения космоса: управление постоянно растущим количеством орбитального оборудования и планирование судьбы этих структур, когда они перестают функционировать.

Франсис Халзен, гражданин США и Бельгии, был удостоен Нобелевской премии по физике 2026 года за его фундаментальную работу по разработке IceCube. Эта обсерватория расположена глубоко во льдах Южного полюса, в Антарктиде, и способна идентифицировать высокоэнергетические нейтрино, предоставляя новую информацию об самых экстремальных средах Вселенной.

Эта тема была затронута в программе «Olhar Espacial» в эту пятницу (30), где физик Алешандре Черман принял участие, чтобы подробно рассказать, как IceCube помогает в исследовании самых интенсивных космических явлений и что могут раскрыть нейтрино. Черман, который является астрономом, доктором теоретической физики, специалистом по данным, преподавателем, лектором и автором восьми книг, также является соавтором образовательной игры «Космический Банк недвижимости», произведенной Estrela Cultural. В настоящее время он руководит отделом астрономии Фонда планетария города Рио-де-Жанейро.

Концепция использования антарктического льда в качестве детектора частиц восходит к 1988 году. После более чем двадцати лет разработки IceCube начал работать в 2010 году. Его структура охватывает около кубического километра льда и состоит из 5160 оптических датчиков, распределенных по 86 вертикальным кабелям, простирающимся на глубину от 1,45 до 2,45 километров.

Нейтрино — это субатомные частицы, не имеющие электрического заряда и обладающие очень малой массой. Генерируемые в различных природных событиях, они способны проходить сквозь небесные тела, такие как планеты и звезды, и даже через человеческое тело, минимально взаимодействуя с материей. По оценкам, примерно сто триллионов таких нейтрино проходят через человека каждую секунду.

Обнаружение этих нейтрино происходит, когда они сталкиваются с атомом, присутствующим во льду, генерируя заряженные частицы. Эти частицы, в свою очередь, испускают короткое голубоватое свечение, известное как черенковское излучение. Датчики улавливают эти сигналы, позволяя исследователям рассчитать энергию и определить направление происхождения частицы.

В отличие от традиционных телескопов, которые работают путем сбора света, IceCube фокусируется на наблюдении частиц. Из-за отсутствия электрического заряда у нейтрино их траектории не изменяются магнитными полями. Это позволяет им указывать на местоположение космических ускорителей, то есть экстремальных сред, способных генерировать частицы с энергиями, намного превосходящими те, что достигаются в наземных лабораториях.

Открытия, сделанные обсерваторией, стимулировали область астрономии нейтрино, которая дополняет наблюдения, проводимые с помощью света и гравитационных волн. IceCube продолжает функционировать и получает постоянные улучшения для увеличения своей способности обнаружения, идентификации новых источников этих частиц и содействия пониманию самых экстремальных явлений Вселенной.

Марсело Зурита, президент Ассоциации астрономии Параиба (APA), член SAB – Бразильского астрономического общества, технический директор Бразильской сети наблюдения метеоров (Bramon) и национальный координатор Asteroid Day Brasil, представляет программу, которая транслируется в прямом эфире каждую пятницу в 21:00 (по времени Бразилиа) на официальных каналах издания на платформах YouTube, Facebook, Instagram, X (ранее Twitter), LinkedIn и TikTok. Оригинальный контент был опубликован в Olhar Digital.

NASA официально завершила миссию космического телескопа Swift, поскольку попытка спасения не увенчалась успехом. Этот обсерватория, посвятившая более двух десятилетий изучению Вселенной, находится в процессе потери высоты и должна войти в земную атмосферу в ближайшие недели.

Спасательная операция была проведена компанией Katalyst Space Technologies, базирующейся в Аризоне, США. Эта компания разработала космический аппарат под названием LINK с целью достичь телескопа и вывести его на более высокую орбиту, что позволило бы продолжить научные исследования.

Однако инициатива оказалась безуспешной. Примерно через три недели после запуска, 3 июля, аппарат LINK столкнулся с проблемами в своей двигательной установке и реактивных колесах, отвечающих за поддержание ориентации. Эти сбои вызвали непредсказуемое вращение аппарата, что сделало невозможным захват и подъем Swift.

Несмотря на трудности, LINK смог приблизиться к обсерватории и сделать ее фотографии. Расстояние между двумя аппаратами варьировалось от 12 до 15 километров, чего оказалось недостаточно для завершения запланированной операции.

Swift терял высоту из-за атмосферного трения и не имеет подходящих двигателей для нейтрализации этого эффекта. В сентябре 2025 года NASA заключила с Katalyst контракт на сумму 30 миллионов долларов США (что эквивалентно примерно 162 миллионов бразильских реалов) для попытки спасти обсерваторию.

Принятая стратегия предусматривала аппарат размером примерно с холодильник, оснащенный тремя роботизированными манипуляторами. Концепция заключалась в том, что LINK сможет достичь Swift, захватить его и вывести на более высокую орбиту. Эта миссия была новаторской, поскольку ни один частный аппарат ранее не смог захватить и поднять спутник, который не был спроектирован для такого рода обслуживания. Скорость также имела решающее значение, поскольку Swift продолжал терять высоту, пока готовилась операция.

Хотя попытка не смогла продлить срок службы телескопа, NASA сочла проект ценным для стимулирования развития технологий роботизированного обслуживания в космосе и для проверки способности проводить операции такого масштаба за короткий период времени.

Swift официально получил название Neil Gehrels Swift Observatory в 2018 году в память о своем первом главном исследователе, скончавшемся годом ранее. С окончанием миссии обсерватория вернется в земную атмосферу в ближайшие недели, но собранные данные останутся доступными для будущих научных исследований.