Misiunea telescopului Nancy Grace Roman, extinsă de la 10 la 22 de ani
Telescopul spațial Nancy Grace Roman nu a ajuns încă pe orbita sa în punctul Lagrange 2 (L2) al sistemului Pământ–Soare, dar NASA a anunțat că misiunea dispune de suficient combustibil pentru a-și dubla durata de funcționare. Deși inițial erau prevăzuți cinci ani de observații, urmați de o misiune extinsă de încă cinci ani, întreaga misiune ar putea ajunge acum la 22 de ani.
„Ca urmare a planificării excelente a echipei noastre de dinamică orbitală, a execuției strălucite a echipei de operațiuni și a lansării precise realizate de SpaceX, Roman are combustibil pentru cel puțin 22 de ani de operațiuni științifice potențiale”, a declarat Jamie Dunn, directorul centrului NASA Goddard Space Flight Center din Greenbelt, Maryland.
Combustibilul este singura resursă consumabilă a lui Roman și reprezintă factorul care limitează durata misiunii. Mai multe elemente au contribuit la extinderea duratei de viață a telescopului.
Primul factor este lansarea precisă. Racheta SpaceX Falcon Heavy a contribuit printr-o manevră exactă de părăsire a orbitei joase a Pământului, iar cu cât aceasta este mai precisă, cu atât mai puțin combustibil este necesar pentru manevrele ulterioare.
Al doilea factor este masa reală a navei spațiale comparativ cu cea planificată. „Masa unei nave spațiale se modifică pe parcursul procesului de proiectare și construcție, așa că bazăm bugetul de propulsie pe o valoare maximă stabilită, pentru a nu rămâne fără resurse”, a explicat Alison Rao, responsabila sistemului de propulsie al lui Roman la NASA Goddard. „Urmărim necesarul de propulsie pe baza masei reale pe tot parcursul integrării și testării, pentru a ne asigura că avem o marjă de manevră. Deoarece masa lui Roman a fost mai mică decât cea bugetată, am putut umple rezervoarele de propulsie la capacitate maximă, în loc să le umplem doar cât era necesar pentru cerința de 10 ani.”
În 2015, un document de proiectare de referință estima o masă totală a lui Roman de 4.166 kg, cu doar 107 kg de propulsie. Ani mai târziu, designul ajunsese la o masă de 9.800 kg. La momentul lansării, nava cântărea mai puțin, doar 8.056 kg, ceea ce a permis încărcarea unei cantități mai mari de combustibil în rezervoarele care aveau spațiu suplimentar. Combustibilul suplimentar ar putea permite patru ani în plus de observații.
Al treilea factor este eficiența primei corecții de curs a navei spațiale, efectuată pe 31 august cu o precizie de peste 99%. Pentru această manevră de trei minute fuseseră alocate 200 kg de combustibil, dar s-au consumat doar 18 kg.
Al patrulea factor este viitorul. Roman va trebui să efectueze o a doua corecție de curs, iar datorită preciziei primei manevre, aceasta va necesita mai puțin combustibil decât era planificat. Manevra finală de inserare pe orbita halo la L2 va avea loc la începutul lunii decembrie și, potrivit estimărilor NASA, va consuma de asemenea mai puțin combustibil. Odată ajuns pe orbită, telescopul va avea nevoie doar de arderi periodice de menținere a poziției, la aproximativ 28 de zile.
Toate aceste economii se adună la 12 ani suplimentari de observații. Cei cinci ani inițiali de observații ai lui Roman sunt dedicați în mare parte sondajelor comunitare principale, inclusiv sondajului de domeniu temporal la latitudini înalte. Misiunea extinsă de cinci ani va fi dominată de programul General Observer (GO), care va pune capabilitățile telescopului la dispoziția comunității astronomice și astrofizice. Există deja aproximativ 50 de programe GO candidate pregătite.
NASA nu a precizat cum vor fi folosiți cei 12 ani suplimentari de observații, dar programul GO pare să acopere o mare parte din ei. Nici sondajele comunitare principale nu sunt excluse de la timp suplimentar. Roman are și un instrument coronagraf, care servește drept demonstrator tehnologic pentru o viitoare misiune de descoperire a planetelor. Dacă instrumentul va performa bine, va fi folosit mai mult în anii suplimentari de observații.
Telescopul spațial Nancy Grace Roman a fost numit inițial WFIRST, Wide-Field Infrared Survey Telescope, dar a fost redenumit în onoarea primului șef de astronomie al NASA. Designul său inițial prevedea o oglindă de 1,5 metri, dar în final a primit o oglindă de 2,4 metri, proiectată inițial pentru un satelit de recunoaștere. După ani de modificări de design și dispute privind finanțarea și obiectivele științifice, nava se apropie de operațiunile efective. Când va ajunge la L2, va trece prin etape de punere în funcțiune și testare.
