Cosmos · · 4 min read
Il telescopio Roman potrebbe operare per almeno 22 anni
Una correzione di rotta altamente efficiente e il propellente aggiuntivo hanno più che raddoppiato la durata operativa prevista del Telescopio spaziale Nancy Grace Roman.
Il Telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA potrebbe avere abbastanza carburante per condurre attività scientifiche per almeno 22 anni, più del doppio dei 10 anni di vita operativa inizialmente previsti per l’osservatorio, secondo quanto riportato da SciTechDaily.
Le prospettive migliorate seguono la prima correzione di rotta a metà percorso della sonda, effettuata il 31 agosto. Gli ingegneri hanno scoperto che la manovra aveva consumato molto meno propellente del previsto, mentre il telescopio ha beneficiato anche di un peso al lancio inferiore a quello preventivato e del carburante aggiuntivo caricato prima della partenza.
La missione primaria di Roman era stata progettata per durare cinque anni, con la possibilità di un’ulteriore estensione di cinque anni. Il suo budget di carburante era quindi basato su un’operatività decennale. Poiché il propellente è la principale risorsa consumabile della sonda, il carburante risparmiato durante il viaggio potrà essere utilizzato in seguito per mantenere l’osservatorio e prolungarne l’attività scientifica.
Una prima manovra straordinariamente economica
La correzione di agosto aveva lo scopo di perfezionare la rotta di Roman verso la sua destinazione. I responsabili della missione avevano riservato 441 libbre, ovvero 200 chilogrammi, di propellente per l’accensione. Alla sonda ne sono servite soltanto circa 40 libbre, ovvero 18 chilogrammi.
Gli ingegneri hanno valutato la manovra come precisa per oltre il 99%. Questa precisione ha ridotto la quantità di correzioni che probabilmente saranno necessarie in seguito e si stima che abbia l’effetto di aggiungere circa quattro anni alla potenziale vita operativa di Roman.
Il risultato è dipeso dal corretto funzionamento di diverse componenti della missione. Un lancio preciso da parte di SpaceX ha posizionato la sonda su una traiettoria favorevole, mentre i team della NASA addetti alla dinamica orbitale e alle operazioni hanno pianificato ed eseguito la correzione con grande accuratezza. Jamie Dunn, direttore del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, ha dichiarato che il risultato complessivo ha lasciato a Roman carburante sufficiente per almeno 22 anni di possibili operazioni scientifiche.
La prima accensione ha inoltre migliorato le prospettive per la successiva. Poiché Roman sta già viaggiando lungo una traiettoria estremamente precisa, la seconda correzione a metà percorso dovrebbe essere più contenuta e consumare una quantità relativamente ridotta di propellente. Di conseguenza, il team può rimandare la manovra alla fine di questo mese.
Perché la sonda trasportava carburante aggiuntivo
La dotazione di carburante di Roman era stata calcolata sulla base di una massa massima al lancio stimata in 21.605 libbre, ovvero 9.800 chilogrammi. Al momento del lancio, l’osservatorio pesava in definitiva 17.760 libbre, ovvero 8.056 chilogrammi.
Quella differenza è stata importante per due motivi. Una sonda più leggera richiede meno propellente per modificare la propria rotta, e la massa inferiore ha lasciato spazio per riempire i serbatoi di Roman più di quanto fosse necessario per la missione originaria di 10 anni. Si prevede che il carburante aggiuntivo fornisca circa altri quattro anni di possibili operazioni scientifiche.
La NASA utilizza stime conservative della massa quando stabilisce il budget di propellente di una sonda, perché il processo di progettazione e costruzione può modificare il peso finale del veicolo. Gli ingegneri continuano ad aggiornare i calcoli durante l’integrazione e i test, in modo da mantenere un margine di sicurezza. Nel caso di Roman, la massa finale è risultata sufficientemente inferiore al limite di pianificazione da consentire il riempimento completo dei serbatoi.
Ulteriori risparmi sono previsti a L2
Si prevede inoltre che i prossimi importanti passaggi di navigazione di Roman consumino meno carburante di quanto inizialmente stimato. La seconda correzione di rotta fornirà l’energia rimanente necessaria per immettere l’osservatorio sulla traiettoria corretta di avvicinamento alla sua destinazione. Dopodiché, Roman dovrà completare il suo inserimento orbitale finale intorno a L2, una regione che si trova a circa 100 giorni dal lancio e che la sonda dovrebbe raggiungere intorno all’inizio di dicembre.
Le proiezioni attuali suggeriscono che la seconda correzione e la manovra di inserimento, insieme, potrebbero far risparmiare propellente sufficiente a sostenere altri quattro anni di possibili operazioni. Queste cifre restano stime, poiché la sonda deve ancora eseguire entrambe le manovre e poi operare per molti anni.
Una volta raggiunta l’orbita prevista intorno a L2, il fabbisogno di propulsione di Roman dovrebbe diminuire drasticamente. Il telescopio avrà principalmente bisogno di piccole correzioni di mantenimento della posizione a intervalli di circa 28 giorni per preservare la propria posizione.
Nel complesso, il lancio accurato, la massa di Roman inferiore alle aspettative, l’efficiente prima correzione, il carburante aggiuntivo caricato prima del lancio e i risparmi previsti durante il resto del viaggio hanno trasformato le prospettive della missione sul piano del carburante. Una sonda costruita per un possibile periodo di attività di 10 anni potrebbe invece disporre del propellente necessario per almeno 22 anni di attività scientifica, a condizione che continui a operare in modo efficiente.