Телескоп «Нэнси Грейс Роман» сможет проработать не менее 22 лет

«Роман» рассчитан на пять лет основной миссии и еще пять лет продленной. Срок службы ограничен прежде всего запасом топлива на борту: оно нужно для коррекций траектории и удержания телескопа на рабочей орбите.

Первую коррекцию полета провели 31 августа. Маневр выполнили с точностью выше 99%, а топлива потребовалось меньше 10% от запланированного — около 18 кг вместо заложенных 200 кг. Такая экономия стала возможной благодаря ювелирной работе ракеты-носителя Falcon Heavy: она вывела телескоп на траекторию к точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля настолько идеально, что собственным двигателям аппарата не пришлось жечь все запланированное ранее топливо на исправление траектории. По расчетам команды, только за счёт этого идеального старта миссия может продлиться ещё на четыре года.

Еще несколько лет к сроку работы «Романа» добавил дополнительный запас, который удалось взять на борт благодаря меньшей массе аппарата. Изначально топливный бюджет составляли для аппарата с максимальным расчетным весом до 9,8 тонны — при таком сценарии баки пришлось бы заправить лишь частично. Но фактическая масса готового телескопа составила около 8,1 тонны, что позволило инженерам без риска перегруза залить горючее до максимального физического объема баков.

Дополнительную экономию ожидают от второй коррекции траектории и выхода на рабочую орбиту около точки L2. Благодаря высокой точности первого маневра телескоп движется по практически идеальной траектории, поэтому на следующую коррекцию потребуется совсем немного топлива. В NASA считают, что суммарно все эти стартовые маневры на пути к цели могут добавить к миссии ещё около четырех лет.

Что такое точки Лагранжа в космосе и как их применяют на практике

В окрестности точки L2 «Роман» должен прибыть в начале декабря, спустя около 100 дней после запуска. Там он совершит маневр, чтобы выйти на гало-орбиту — огромную замкнутую траекторию, по которой телескоп будет летать вокруг этой невидимой точки пространства. В отличие от устойчивых околоземных орбит, где аппараты надежно удерживает гравитация планеты, орбита вокруг точки L2 нестабильна. Телескоп будет постоянно стремиться сойти с заданной петли под влиянием притяжения Солнца и Луны. Чтобы удерживаться на траектории, аппарату понадобятся регулярные, небольшие коррекции курса — ориентировочно раз в 28 дней.

Суммируя все факторы — максимальную заправку баков на Земле, идеальную точность ракеты Falcon Heavy и минимальный расход топлива на последующих маневрах, — ученые пришли к выводу, что «Роман» сможет удерживаться на гало-орбите и вести научные наблюдения не менее 22 лет вместо изначально запланированных 10. Таким образом, по их мнению, миссия получила колоссальный запас прочности, который позволит телескопу получить гораздо больший объем информации, чем предполагали изначально.

Иллюстрация NASA