Il telescopio Swift della NASA ha visto 2.000 lampi gamma e ora cadrà sulla Terra

Il Neil Gehrels Swift Observatory della NASA, il telescopio spaziale che per due decenni ha dato la caccia alle esplosioni più potenti dell’universo, ha smesso di fare scienza. Ormai vola così basso che la rarefatta alta atmosfera lo frena abbastanza da impedire ai suoi telescopi di restare puntati stabilmente su un bersaglio, e il veicolo robotico inviato a spingerlo più in alto non è mai riuscito ad agganciarlo. Nel giro di qualche settimana Swift ricadrà nell’atmosfera e brucerà.

Swift era stato progettato per una missione primaria di due anni e ha continuato a funzionare per più di dieci volte tanto, catturando migliaia di lampi gamma, i brevi bagliori di radiazione emessi quando stelle massicce collassano o stelle morte si scontrano. La sua fine lascia gli astronomi senza l’unico telescopio in grado di individuare quei lampi e di girarsi per studiarli nel giro di un minuto circa.

«Swift ha garantito al Paese un ritorno sull’investimento incredibile e duraturo: progettato per una missione primaria di due anni, è rimasto produttivo per più di 10 volte tanto», ha dichiarato Shawn Domagal-Goldman, alla guida della Divisione di Astrofisica presso il quartier generale della NASA. Il bilancio della NASA conta più di 2.000 lampi gamma, più di 1.400 supernove, stelle fatte a pezzi da buchi neri, comete, asteroidi e circa 7.000 articoli scientifici pubblicati sulla base dei dati di Swift.

Perché un telescopio in orbita finisce per cadere

Ogni satellite in orbita bassa sfiora gli ultimi residui dell’atmosfera. Swift non ha un motore per contrastarli, e un periodo di intensa attività solare ha aggravato il problema: un Sole attivo riscalda e gonfia l’alta atmosfera, così un satellite incontra più aria alla stessa quota.

Swift era stato portato su un’orbita a circa 600 chilometri di quota. Oggi si trova sotto i 275 chilometri, ben al di sotto dei circa 400 chilometri a cui vola la Stazione Spaziale Internazionale. A quell’altezza, secondo la NASA, la resistenza atmosferica è troppo forte perché i telescopi restino puntati con stabilità sui loro obiettivi. L’agenzia aveva fissato il punto di non ritorno per qualsiasi salvataggio intorno ai 300 chilometri.

Il veicolo pesa circa 1.450 chilogrammi. «Anche se è possibile che, date le sue dimensioni, alcune componenti del veicolo spaziale Swift sopravvivano al rientro, la probabilità che i detriti causino danni materiali significativi o ferite a qualcuno è molto bassa», ha detto alla CNN la società di monitoraggio spaziale LeoLabs. La maggior parte dei detriti che sopravvivono, ha aggiunto l’azienda, cade nell’oceano o su terre disabitate.

Il salvataggio sfiorato

La NASA ha davvero provato a salvarlo. L’agenzia ha pagato 30 milioni di dollari a Katalyst Space, un’azienda con sede a Flagstaff, in Arizona, per costruire un veicolo robotico chiamato LINK che avrebbe dovuto raggiungere Swift, afferrarlo con bracci robotici e riportarlo verso la quota originaria. Swift non era mai stato progettato per questo: non ha maniglie né attacchi a cui un veicolo di servizio possa agganciarsi. In caso di successo, sarebbe stata la prima volta che un robot commerciale catturava un satellite governativo senza equipaggio non costruito per essere sottoposto a manutenzione.

Katalyst ha costruito LINK in meno di un anno e lo ha lanciato con un razzo Pegasus XL sganciato da un aereo a reazione. Circa una settimana dopo l’inizio del volo, il guasto di un interruttore di alimentazione ha colpito una delle sue ruote di reazione, i volani rotanti che un veicolo spaziale usa per orientarsi. Una valvola di un propulsore che non rispondeva ha poi mandato LINK in rotazione incontrollata, e a seguire si è guastato un secondo interruttore. Con due delle tre ruote di reazione fuori uso, il propellente consumato per fermare la rotazione ne ha lasciato troppo poco per una cattura sicura.

La NASA e Katalyst hanno annullato il salvataggio. LINK è comunque arrivato tra i 12 e i 15 chilometri da Swift e lo ha fotografato prima di bruciare a sua volta. «Ci è mancato davvero, davvero poco», ha detto Kieran Wilson di Katalyst davanti a un comitato di astronomia delle National Academies statunitensi. Jared Isaacman, alla guida della NASA, l’ha messa così: «Non è il risultato per cui stavamo lavorando, ma questo non cambia il motivo per cui valeva la pena tentare questa missione».

A terra, il gruppo della Penn State che gestisce Swift ha cercato di guadagnare tempo. Il centro di controllo ha sostituito gli obiettivi scientifici con posizioni nel cielo che mantenevano il veicolo nell’assetto più aerodinamico, rinunciando per mesi alle osservazioni puntate. John Nousek, responsabile della missione alla Penn State, ha descritto lo sforzo come un lavoro per «sperimentare nuovi metodi pionieristici per ridurre al minimo la resistenza subita dal veicolo». Quando il salvataggio è stato ridimensionato, Swift è tornato al lavoro con due dei suoi tre strumenti, finché la resistenza atmosferica non ha messo fine alle sue osservazioni.

Come Swift ha cambiato lo studio delle esplosioni cosmiche

I lampi gamma durano da una frazione di secondo a pochi minuti e, prima di Swift, di solito svanivano prima che i grandi telescopi riuscissero a trovarli. «Swift è stato progettato come un satellite dedicato allo studio dei lampi gamma, fenomeni che comparivano e sparivano così in fretta che nessuno riusciva a puntarli con grandi telescopi per saperne di più», ha spiegato S. Bradley Cenko, responsabile scientifico della missione al Goddard Space Flight Center della NASA. Un rivelatore gamma a grande campo individuava ogni lampo, Swift inviava la posizione agli osservatori a terra e ruotava i suoi telescopi a raggi X e ultravioletto-ottico per cogliere il bagliore residuo in dissolvenza. «In genere a Swift serviva circa un minuto per farlo», ha detto Cenko.

Quella rapidità ha risolto un enigma di lunga data. I lampi gamma brevi, che raggiungono il picco in meno di due secondi, non erano mai stati localizzati con precisione sufficiente per osservarne il bagliore residuo. Swift ne ha catturato uno durato tre centesimi di secondo, rilevando appena 11 fotoni X, e il risultato ha sostenuto l’ipotesi che i lampi brevi nascano da collisioni di stelle di neutroni, i resti di stelle esplose grandi quanto una città.

Swift è diventato anche un telescopio d’emergenza tuttofare. Gli astronomi potevano chiedere osservazioni urgenti, comandate da terra nel giro di pochi minuti, e il programma giornaliero poteva destreggiarsi tra un massimo di 75 obiettivi distinti. Insieme al telescopio Fermi della NASA ha scoperto GRB 221009A, soprannominato BOAT (da «brightest of all time», il più luminoso di sempre), il lampo gamma più energetico mai registrato, a circa 2,4 miliardi di anni luce di distanza.

Swift lascia un archivio di oltre 1,5 milioni di immagini del suo telescopio ultravioletto-ottico e circa 12 terabyte di dati in totale, che la NASA paragona a circa 600 film in alta definizione, tutto pubblico.

Che cosa la sua fine lascia in sospeso

Il giorno e il luogo esatti del rientro sono ancora sconosciuti. La NASA dice soltanto che è previsto nelle prossime settimane, e i tempi dipendono dall’attività solare, che cambia la densità dell’alta atmosfera. La rassicurante stima del rischio citata sopra viene da una società di monitoraggio, non da una valutazione pubblicata dalla NASA.

La grande domanda aperta è chi prenderà il ruolo di Swift. La NASA non ha indicato alcun successore. Domagal-Goldman ha dichiarato che l’agenzia sta «esplorando la nostra capacità di utilizzare e potenziare la flotta di telescopi spaziali esistenti della NASA, dalle capacità commerciali di rapida messa in orbita a nuove missioni efficienti e innovative». Altri veicoli spaziali danno già la caccia ai lampi cosmici, tra cui la missione sino-francese SVOM e l’Einstein Probe a guida cinese, e Fermi continua a sorvegliare il cielo gamma. Quanto bene questo insieme sostituirà un telescopio capace di trovare un lampo e studiarne il bagliore residuo in circa un minuto, gli astronomi lo scopriranno solo sul campo.

Sul fronte della manutenzione dei satelliti, LINK ha dimostrato che una piccola azienda può costruire e far volare un veicolo robotico di servizio in meno di un anno, con propulsori e bracci funzionanti, secondo Katalyst. Non ha mai dimostrato la parte difficile: catturare un veicolo spaziale che non è mai stato costruito per essere catturato.

Domande frequenti sulla fine di Swift

Quando cadrà sulla Terra il telescopio Swift della NASA?

La NASA prevede che Swift rientri nell’atmosfera nelle prossime settimane. La sua ultima osservazione scientifica è avvenuta il 20 ottobre 2026.

I detriti del telescopio Swift in caduta sono pericolosi?

Gran parte del veicolo, che pesa circa 1.450 chilogrammi, dovrebbe bruciare. Secondo la società di monitoraggio LeoLabs alcune componenti potrebbero sopravvivere, ma la probabilità di danni significativi o di ferite a qualcuno è molto bassa, e i detriti superstiti finiranno molto probabilmente nell’oceano o su terre disabitate.

Perché la NASA non è riuscita a salvare Swift?

Swift non ha un motore per alzare la propria orbita. Un veicolo robotico chiamato LINK, costruito da Katalyst Space con un contratto NASA da 30 milioni di dollari, doveva agganciarlo e sollevarlo, ma i guasti alle ruote di reazione e una rotazione incontrollata ne hanno esaurito il propellente prima che potesse tentare una cattura.

Che cos’è un lampo gamma?

Un lampo gamma è un breve bagliore di radiazione ad alta energia ed è il tipo di esplosione più potente che si conosca. I lampi lunghi derivano dal collasso di stelle massicce, mentre quelli brevi, che durano meno di due secondi, sono legati a collisioni di stelle di neutroni.

La cronologia e i prossimi passi

Swift è stato lanciato il 20 novembre 2004 e nel 2018 la NASA lo ha ribattezzato in onore del suo primo responsabile scientifico, Neil Gehrels, scomparso nel 2017. Il suo storico lampo breve, GRB 050509B, è arrivato a maggio 2005; il BOAT è seguito il 9 ottobre 2022.

La NASA ha firmato il contratto con Katalyst il 25 settembre 2025, LINK è partito il 3 luglio 2026 dall’atollo di Kwajalein, nelle Isole Marshall, e la cattura è stata annullata il 19 agosto. LINK è rientrato nell’atmosfera alla fine di settembre, e Swift ha effettuato la sua ultima osservazione il 20 ottobre.

Ora resta la caduta vera e propria, attesa nel giro di settimane. L’archivio di Swift rimane aperto ai ricercatori, dati che secondo Domagal-Goldman «alimenteranno nuove scoperte per altri decenni».

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