A Nancy Grace Roman Space Telescope még nem érte el a Nap–Föld L2 pontot, de már most jó hírekkel szolgál a misszióról. A NASA bejelentette, hogy a kilövés után rendelkezésre álló üzemanyag példátlanul elegendő ahhoz, hogy a tervezett öt év alapkísérletet követően akár egy öt évig tartó bővítési szakaszt is magában foglaló programból összesen 22 évig folytatódhasson a megfigyelések sorozata. Eredetileg tíz évre tervezték a kezdeti és kibővített megfigyeléseket, most pedig az üzemanyag elegendősége miatt a teljes időtáv növekedését várják.
Tartalomjegyzék
A NASA Goddard Space Flight Center vezetője, Jamie Dunn szerint a misszió számára rendelkezésre álló üzemanyag a hosszabb távú tudományos műveletek szempontjából minimális kockázatot jelent, és legalább 22 évnyi potenciális tudományos műveletet tesz lehetővé. Ennek hátterében a pontos kilövés és a pályaszabályozó műveletek kiemelkedő tervezése áll, amely a szerkezetet a megfelelő üzemanyag-készlettel látja el.
A hajtóanyag a Roman számára az egyetlen felhasználható erőforrás, amely a küldetés hosszát korlátozza. Több tényező együttesen járult hozzá a hosszabbításhoz, kezdve a pontos kilövés miatt kevesebb későbbi bennfoglaló üzemanyag szükségletével, majd a tervezés során felmerült tömegváltozásokkal, amelyek lehetővé teszik, hogy több üzemanyagot lehessen a tartályokba tölteni.
A hajtóanyag és a rakomány alakulása a tervezés során
A készülő űreszköz tömege a tervezés és az építés során többször módosult, ezért a hajtóanyag-készletet mindig egy legnagyobb becsült tömegre alapozták, hogy a működés közben semmiképp se legyen hiány. A tervezés során meg kell érteni, hogy a tömeg a folyamat során változik, és ezt figyelembe véve határozták meg a propellant budgetet, hogy legyen mozgási tartalék.
Az 2015-ös design-dokumentumban a Roman bruttó/ Wet tömege 4 166 kg lett volna, ehhez mindössze 107 kg propellánt társult. Évek múlva, a tervezés és a misszió kifejlődése során a bruttó tömeg 9 800 kg-ra nőtt; a kilövéskor az eszköz kevesebbet, 8 056 kg nyomott, így több üzemanyag férhetett a tartályokba. Ennek köszönhetően lehetővé vált további négy év megfigyelés.
Az extra üzemanyag-teher révén az űrtávcső új lehetőségek felé nyithatott: minden további üzemanyag-növekedés négy évnyi megfigyelést jelenthetett megfigyelési kapacitásban, és ez nagyban növeli a hosszú távú tudományos elérhető adatokat.
Az első középtávú korrekció és az üzemanyagfelhasználás
Augusztus 31-én végrehajtották az első középtávú korrigáló manővert, amely rendkívül pontosan zárult le; a manőver végrehajtása több mint 99% pontossággal történt. A rendkívüli pontosság mellett a rover relatív tömege is alacsonyabb volt, ami tovább növelte a hatékonyságot.
A korrekció során felhasznált üzemanyag mennyisége is kisebb lett a vártnál: a területre kijelölt 200 kg helyett mindössze 18 kg fogyott el a navigációhoz. Ez az ösztönző eredmény világossá tette, hogy a következő korrigációra is kevesebb üzemanyagot kell majd fordítani.
Az ilyen sikeres első középtávú korrigáció könnyen magával hozza a második korrekcióra fordítandó üzemanyag mennyiségének csökkenését is, és a végső manővert is kisebb üzemanyag-kopással lehet végrehajtani a tervezettekhez képest.
Második középtávú korrekció és a végső manőver
A második középtávú korrekcióval is arra számítanak, hogy a felhasznált üzemanyag mennyisége alacsonyabb legyen, mint a korábbi becslések. Az első korrigáció kiváló pontossága miatt a második beavatkozás is kis mértékű üzemanyag-felhasználást igényel majd.
A végső manőverre az L2-nél kerül sor, és a halo-pályára történő beállás a tervek szerint kevesebb üzemanyag felhasználását igényli majd, mint az eredeti becslések. Ezt követően a Roman orbitális jelenlétének beállítása után a misszió a halo-pályán fog dolgozni, és a navigációs ütemezések szerint mindez különösebb üzemanyag-korlátok nélkül történhet.
Miután a Román a halo-archiba lép, a pálya fenntartását gyakorlatilag csak periodikus, 28 napos tartási manőverek végzik, és ez összesen körülbelül 12 évnyi megfigyelést jelenthet.
A megfigyelések és a tudományos program jövője
A kezdeti öt évből álló megfigyelési időnek a Core Community Surveys adta a legnagyobb részt, köztük a High-Latitude Time-Domain Survey-nek. Az öt évre szóló kibővítés elsősorban a General Observer programra (GO) támaszkodik, amely lehetővé teszi a szélesebb csillagászati közösség számára, hogy saját megfigyeléseket végezzen.
Jelenleg mintegy 50 GO-program jelölt van előkészítés alatt; bár a NASA nem közölt részletes tervezést, a GO-programok várhatóan jelentős részt fognak adni a plusz megfigyelési időből, és a Core Community Surveys is kap egyfajta extra időt. A koronográf eszköz szintén technológiai demonstrátorként szolgálhat egy későbbi bolygóvadász misszióban, és ha a berendezés jól teljesít, a plusz megfigyelési évek alatt további gyakorisággal kerülhet bevetésre.
A Nancy Grace Roman Space Telescopeet korábban WFIRST néven emlegették, a név pedig a NASA első csillagászatért felelős vezetőjéről kapta a nevét. Kezdetben egy 1,5 méteres tükörrel tervezték, de végül egy több célt szolgáló, 2,4 méteres tükör került a fedélzetre, amelyet eredetileg felderítő vagy kémkészülék-szolgálatra terveztek. A tervezési évek folyamán a pénzügyi és tudományos célokat illetően több változtatás történt, és a műszer egyre közelebb került a tényleges üzembe állításhoz.
A küldetés története és a jövő kilátásai
Most már elérkezik az idő, hogy a küldetés a L2 pontra érkezve megkezdje a beüzemelést és a tesztelést, és hamarosan eredmények sorozata érkezhet. A hosszú távú megfigyelésekre tekintve pedig egy újabb, mintegy tucat évnyi tudományos időszak nyílhat meg a közösség előtt.
A projekt hosszú pályafutása során a küldetés körüli tervezés és finanszírozás hullámvasútjai után a Roman most egy érett és ígéretes következő lépés felé nyit utat. A L2-n való tevékenység kezdete után a beérkező adatokkal a tudományos közösség tovább bővítheti ismereteit a világegyetemről, és a jövő években rengeteg új felfedezés várható.
Most már biztosan látható, hogy az extra megfigyelési idő és a fejlett technológia együttesen hosszú évekre adhatja a napfényes kilátásokat az űrkutatásban, és a Roman misszió új korszakot nyit a galaxisunk és rajta túl végzett tudományos megfigyelésekben.
© : NASA’s Goddard Space Flight Center
Forrás: Universetoday.com
