Запас топлива Roman может обеспечить до 22 лет научной работы

Космический телескоп Nancy Grace Roman ещё летит к месту наблюдений, но уже получил неожиданно большой эксплуатационный запас. Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) теперь оценивает, что имеющегося топлива может хватить как минимум на 22 года потенциальных научных операций. До запуска 30 августа проект предусматривал пятилетнюю основную миссию, возможное продление ещё на пять лет и общий десятилетний запас топлива. Новая цифра — прогноз возможностей: она зависит от исправности обсерватории и успешности оставшихся манёвров.

Часть преимущества возникла ещё до старта. Инженеры рассчитывали топливо для максимальной массы аппарата 9 800 килограммов, но фактическая масса Roman составила 8 056 килограммов. Более лёгкому аппарату требуется меньший импульс, а оставшийся запас по массе позволил полностью заполнить баки. По оценке NASA, этот избыток добавляет около четырёх лет к первоначальным десяти.

Самая измеримая экономия появилась при первой коррекции траектории 31 августа. Манёвр был выполнен с точностью выше 99% и потребовал около 18 килограммов топлива — менее 10% из выделенных 200 килограммов. Такая экономия соответствует ещё четырём прогнозным годам. Поскольку первый манёвр вывел Roman очень близко к нужной траектории, вторая коррекция в конце сентября должна быть небольшой; NASA связывает ещё четыре потенциальных года с ожидаемой экономией на этом этапе и при выходе на рабочую орбиту.

Цель аппарата — орбита вокруг второй точки Лагранжа, L2, примерно в 1,6 миллиона километров от Земли. В этой области совместная гравитация Солнца и Земли позволяет обсерватории относительно устойчиво следовать за нашей планетой. После прибытия, ожидаемого в начале декабря, небольшие включения двигателей примерно раз в 28 дней будут поддерживать положение. Поэтому главный расходуемый ресурс миссии — топливо — можно переводить в дополнительное время наблюдений.

Roman создан для обзора больших участков неба с разрешением, сопоставимым с Hubble, но с полем зрения как минимум в сто раз шире. Наблюдения должны исследовать связь космического расширения и крупномасштабной структуры с тёмной энергией и тёмной материей, а также искать экзопланеты — миры у других звёзд. Более долгая миссия не меняет возможности приборов, но увеличивает число циклов наблюдений и шанс проследить явления, меняющиеся годами.

Это существенное новое событие после уже освещённого запуска: оценка основана на измеренной конечной массе и реальном расходе топлива в первом манёвре. Однако топлива на 22 года недостаточно, чтобы обещать 22 года данных. Электроника, детекторы, связь, финансирование и решения операторов тоже ограничивают миссию. Конкретный вывод скромнее, но важен: Roman начал полёт с запасом, способным превратить десятилетнюю миссию в двадцатилетнюю обсерваторию, если остальные системы окажутся столь же долговечными.