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ニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台（旧称：スウィフト・ガンマ線バースト探査機）は、ガンマ線バースト（GRB）を研究し、バースト発生地点でのX線および紫外線/可視光による残光を監視するNASAの3つの観測機器を備えた宇宙天文台である。 [ 5 ] 2004年11月20日にデルタIIロケットで打ち上げられた。[ 4 ] 2017年2月に亡くなるまで主任研究員ニール・ゲーレルズが率いたこのミッションは、ゴダード宇宙飛行センター（GSFC）と米国、英国、イタリアの国際コンソーシアムとの共同事業として開発された。
バースト検出率は年間100回で、感度はコンプトンガンマ線観測衛星に搭載されているBATSE検出器の約3倍です。Swiftミッションは、公称軌道上寿命2年で打ち上げられました。Swiftは、ペンシルベニア州立大学が運用するNASAのMIDEX（中型探査機）ミッションです。IMAGEとWMAPに続いて3番目に打ち上げられました。[ 5 ]
Swiftはガンマ線バーストの研究のために設計されたが、後に汎用多波長観測所として、特にあらゆる種類の天体現象の迅速な追跡と特性評価に使用されるようになった。2020年には、Swiftは1日あたり5.5件の機会観測提案を受け、平均して1日あたり約70個のターゲットを観測した。[ 6 ]
2026年、スウィフトの軌道は、主に過去2年間で低下していた。これは、太陽活動の増加により地球の大気が膨張し、大気抵抗によってスウィフトの速度が低下したためである。スウィフトが地球に落下するのを防ぐため、より高い軌道にスウィフトを上昇させるミッションが2026年7月3日に開始された。 [ 7 ]
Swiftは、もともとガンマ線バーストの研究を目的として開発された多波長宇宙望遠鏡です。搭載された3つの観測機器が連携して、ガンマ線、X線、紫外線、可視光の波長帯でガンマ線バーストとその残光を観測します。
Swiftは、機器のモニターの1つで空の領域を連続的にスキャンし、モーメンタムホイールを使用して、ガンマ線バーストの可能性のある方向に自律的に旋回します。「Swift」という名前は、ミッションに関連した頭字語ではなく、機器の高速旋回機能と、俊敏なアマツバメ（同名の鳥）に由来しています。[ 8 ] Swiftの発見はすべて地上に送信され、そのデータはSwiftと共にガンマ線バーストを観測する他の観測所でも利用できます。
ガンマ線バースト（GRB）発生の合間には、Swift衛星は他の科学調査に利用可能であり、大学やその他の機関の科学者は観測に関する提案を提出することができる。
衛星のコマンドを実行するSwiftミッション運用センター（MOC）は、ペンシルベニア州ステートカレッジにあり、ペンシルベニア州立大学と民間の下請け業者によって運営されています。Swiftのメイン地上局は、ケニア東部沿岸のマリンディ近郊のブロリオ宇宙センターにあり、イタリア宇宙機関（ASI）によって運営されています。Swift科学データセンター（SDC）とアーカイブは、ワシントンDC郊外のゴダード宇宙飛行センターにあります。英国Swift科学データセンターは、レスター大学にあります。
Swift衛星バスはSpectrum Astroによって製造され、後にGeneral Dynamics Advanced Information Systemsに買収され[ 9 ]、さらにOrbital Sciences Corporation（現在のNorthrop Grumman Innovation Systems）に買収されました。
BATはGRBイベントを検出し、その天球上の座標を計算します。BATは天球の大部分をカバーしており（1ステラジアン以上が完全にコード化され、3ステラジアンが部分的にコード化されています。比較すると、全天の立体角は4π 、つまり約12.6ステラジアンです）、各イベントの位置を15秒以内に1～4分角の精度で特定します。この大まかな位置情報は直ちに地上に中継され、一部の広視野高速旋回地上望遠鏡はこの情報を使ってGRBを捉えることができます。BATは、32,768個の4 mm (0.16インチ)のカドミウム亜鉛テルル（CdZnTe）硬X線検出器タイルからなる検出器面から1 m (3 ft 3 in) 上に、ランダムに配置された52,000個の5 mm ( 0.20インチ)の鉛タイルからなるコード化開口マスクを使用しています。BATはSwift専用に設計されています。エネルギー範囲：15～150 keV。[ 10 ]
XRT [ 11 ]は、GRB 残光の画像を撮影し、スペクトル分析を実行できます。これにより、GRB の位置をより正確に特定でき、典型的な誤差円の半径は約 2秒角です。XRT はまた、残光の明るさに応じて、イベント後数日から数週間にわたって GRB 残光の光度曲線を長期的に監視するためにも使用されます。XRT は、XMM-Newton EPIC MOS カメラで使用されているものと同様の単一の MOS電荷結合素子(CCD) に焦点を合わせた 12 枚の入れ子ミラーを備えたウォルター型I X 線望遠鏡を使用しています。搭載ソフトウェアにより、測定されたカウントレートに基づいて各オブジェクトに適した観測モードを選択することで、完全に自動化された観測が可能になります。望遠鏡のエネルギー範囲は 0.2～10 keV です。[ 12 ]
SwiftがGRBに向かって旋回した後、UVOTを使用して光学的残光を検出します。UVOTは、サブアーク秒の位置情報を提供し、レンズフィルターを介して光学および紫外線測光を行い、光学およびUVグリズム を使用して低解像度スペクトル（170～650 nm）を提供します。UVOTは、GRB残光の光度曲線の長期追跡にも使用されます。UVOTは、改良された光学系とアップグレードされたオンボード処理コンピュータを備えたXMM-Newtonの光学モニター（OM）機器に基づいています。[ 13 ]
2011年11月9日、UVOTは小惑星2005 YU55が地球に接近通過した際にその写真を撮影した。[ 14 ]
2013年6月3日、UVOTは近隣のマゼラン雲の大規模な紫外線調査を発表した。[ 15 ]
2017年8月、UVOTはLIGOおよびVirgo検出器によって検出された重力波イベントGW170817からの紫外線放射を画像化した。[ 16 ] [ 17 ]
BAT（Burst Alert Telescope）は、NASAのゴダード宇宙飛行センターが建造したガンマ線望遠鏡で、符号化された開口部を使用して線源の位置を特定します。線源の位置を特定するためのソフトウェアは、ロスアラモス国立研究所（LANL）によって提供されています。5,200 cm 2（810 平方インチ）の面積を持つCdZnTe検出器は、4 × 4 × 2 mm（0.157 × 0.157 × 0.079 インチ）のユニットが32,500個集まって構成されており、線源の位置を1.4分角以内で特定できます。エネルギー範囲は15～150 keVです。[ 18 ]
UVOT（紫外線/光学望遠鏡）は紫外線と可視光で残光を観測し、1秒角の精度で光源の位置を特定します。口径は30cm （12インチ）、F値は12.7で、2048×2048の光子計数CCDピクセルが背面にあります。光源の位置特定精度は1秒角よりも優れています。[ 19 ]
XRT（X線望遠鏡）は、光源をより正確に捉え、X線で残光を観測します。これは、ペンシルベニア州立大学（PSU）、イタリアのブレラ天文台、英国のレスター大学が共同で建設しました。600 x 600ピクセルからなる面積135 cm 2 （20.9 sq in）の検出器を備え、0.2～10 keVのエネルギー範囲をカバーしています。残光源の位置を4秒角の精度で特定できます。[ 20 ]
スウィフトミッションには、4つの主要な科学的目標がある。
スウィフトは2004年11月20日17時16分01秒（UTC）にケープカナベラル空軍基地からデルタII 7320-10Cに搭載されて打ち上げられ、高度585 × 604km （364 × 375マイル）、軌道傾斜角20.60°のほぼ完璧な軌道に到達した。[ 4 ]
2004年12月4日、X線望遠鏡の熱電冷却器（TEC）電源が想定通りに作動せず、機器起動中に異常が発生しました。レスター大学とペンシルベニア州立大学のXRTチームは、2004年12月8日に、TECが作動していなくてもXRTは使用可能であることを確認しました。2004年12月16日に行われた追加テストでは、異常の原因に関する新たな情報は得られませんでした。
2004年12月17日午前7時28分30秒（UTC）、Swiftバースト警報望遠鏡（BAT）は、打ち上げと初期運用中に、搭載されているガンマ線バーストと思われる天体を検知し、位置を特定した。[ 21 ]通常運用がまだ始まっておらず、自律的な方向転換もまだ有効になっていなかったため、宇宙船はバーストに向かって自律的に方向転換しなかった。Swiftは、自律的な方向転換が有効になった2005年1月17日午後12時55分頃（UTC）に、初めてGRBを検知した。搭載されている計算座標にXRT望遠鏡を向け、視野内に明るいX線源を観測した。[ 22 ]
2005年2月1日、ミッションチームはUVOT機器の初光画像を公開し、Swift衛星の運用開始を宣言した。
2010年5月までに、Swiftは500個以上のGRBを検出した。[ 23 ] 2013年10月までに、Swiftは800個以上のGRBを検出した。[ 24 ]
2015年10月27日、Swift衛星は1000回目のガンマ線バースト（GRB）を検出した。この現象はGRB 151027Bと名付けられ、エリダヌス座に位置していた。[ 25 ]
2018年1月10日、NASAは、2017年初頭に亡くなったミッションPIニール・ゲーレルズを称え、スウィフト宇宙船をニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台と改名したと発表した。[ 26 ] [ 27 ]
Swiftは2024年3月15日にセーフモードに入り（4つのジャイロスコープのうち2つが故障した後）、科学観測は行われなかった。2つのジャイロスコープモード用のソフトウェアパッチが開発され、2024年4月にアップリンクされ、テストが行われ、その時点でSwiftは正常な運用に戻った。[ 28 ]
2025 年 9 月、NASA は、太陽活動の活発化によって悪化した自然な軌道減衰のため、Swift をより高い軌道に押し上げる必要があると発表した。これがなければ、Swift は10 月までに300 km (190マイル)を下回り、その後すぐに軌道から外れると予測されている。NASA は、2026 年にこの押し上げを行うため、アリゾナ州に拠点を置く民間企業 Katalyst Space Technologies に 3,000 万ドルの契約を発注した。[ 29 ] Katalyst は、2026 年半ばにNorthrop Grumman Pegasus XL航空機搭載ロケットで打ち上げられる宇宙船を使用すると発表した。[ 30 ]
スウィフト天文台を捕捉して加速するためにカタリスト社が設計・製造したロボットサービス宇宙船LINKは、2026年6月5日にバージニア州のNASAウォロップス飛行施設に到着した。 [ 31 ] LINK宇宙船をペガサスXL空中発射ロケットに統合した後、ロケットは改造されたロッキードL-1011であるスターゲイザーの下に取り付けられ、南太平洋のクワジェリン環礁にあるロナルド・レーガン宇宙ミサイル試験場から打ち上げられた。 [ 32 ] [ 31 ] [ 33 ]ミッションは2026年7月3日に打ち上げられ、[ 34 ]スウィフトとランデブーする前に数週間の軌道上試験を受けた。[ 32 ]
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