El Telescopio Espacial Roman podría seguir funcionando mucho más tiempo de lo que la NASA pensó inicialmente. Un primer ajuste altamente preciso, junto con otras formas de ahorrar combustible, podría triplicar casi el tiempo que el observatorio puede permanecer en funcionamiento.
El diseño de la nave espacial abarca dos misiones: una primaria de cinco años seguida de una misión extendida de otros cinco años, para un presupuesto total de combustible destinado a sostener 10 años de operaciones. Dado que el propelente es el único recurso de la nave espacial que se agota, cada kilogramo conservado durante el tránsito podría significar años adicionales de recopilación de datos científicos.
La Primera Maniobra
Roman llevó a cabo su primer encendido el 31 de agosto, ajustando su trayectoria hacia la órbita eventual del observatorio. Desde entonces, el equipo de la misión ha estado estudiando cómo la maniobra afectó las perspectivas de combustible a largo plazo de Roman.
La maniobra superó las expectativas. Se llevó a cabo con más del 99% de precisión y requirió menos del 10% del combustible reservado para ella. Roman utilizó aproximadamente 18 kilogramos (40 libras) en lugar de los 200 kilogramos (441 libras) planeados.
Los fondos ahorrados podrían apoyar alrededor de cuatro años adicionales de posible trabajo de investigación.
Combustible Adicional al Lanzamiento
Se dispuso de más combustible al lanzamiento de lo que los planificadores habían anticipado que fuera necesario, y ese excedente ayudó a que Roman superara sus primeros días.
Las necesidades de combustible de la nave espacial se calcularon con un límite superior cauteloso de 9800 kilogramos (21,605 libras), pero Roman pesó solo 8056 kilogramos (17,760 libras) al momento del lanzamiento.
La nave espacial pesaba menos, por lo que necesitaba menos combustible para su corrección de rumbo. Ese menor peso permitió al equipo llenar los tanques de propelente de Roman a plena capacidad en lugar de simplemente transportar suficiente combustible para la misión original de 10 años.
Ese combustible adicional podría apoyar aproximadamente cuatro años más de operaciones.
«La masa de una nave espacial cambia a lo largo del proceso de diseño y construcción, por lo que basamos el presupuesto de propulsor en un valor máximo establecido para no quedarnos cortos», dijo Alison Rao, la líder de propulsión de Roma en NASA Goddard. «También rastreamos el propulsor necesario en función de la masa real durante la integración y las pruebas, para asegurarnos de tener margen de maniobra. Dado que el de Roma fue menor de lo que habíamos presupuestado, pudimos llenar los tanques de propulsor hasta su capacidad en lugar de llenarlos solo hasta el nivel necesario para el requisito de 10 años.»
La Segunda Corrección
La primera corrección de rumbo funcionó bien para Roma, y ese éxito debería significar que su segunda corrección necesitará ser mucho más pequeña, lo que podría ahorrar aún más propulsor.
Los controladores de la misión pueden retrasar la próxima corrección hasta más adelante este mes porque la maniobra inicial alcanzó su objetivo con tal precisión. El próximo encendido proporcionará la energía restante que Roma requiere para llegar a su punto previsto antes de establecerse en su órbita permanente alrededor de L2.
L2 es donde se dirige Roma, y debería llegar allí aproximadamente 100 días después del lanzamiento, en algún momento de principios de diciembre.
Los cálculos preliminares ahora sugieren que la segunda corrección y la inserción en órbita necesitarán menos combustible de lo que se planificó inicialmente. Combinados, estos ahorros podrían extender la posible duración de la misión en aproximadamente cuatro años más, al tiempo que se deja propulsor adicional para operaciones científicas posteriores.
La Órbita y Más Allá
Después de que Roma alcance su posición alrededor de L2, mantenerla allí requerirá solo quemaduras de corrección de rumbo ocasionales espaciadas aproximadamente cada 28 días.
Los Números Detrás de Esto
Aquí le mostramos cómo se distribuyen los ahorros de combustible:
- Primera corrección de rumbo: se utilizaron 40 libras frente a las 441 libras asignadas
- Combustible adicional de lanzamiento: Tanques de propulsor llenos hasta su capacidad debido a una nave espacial más ligera de lo presupuestado
- Estimación del ahorro total: Aproximadamente cuatro años adicionales a partir de la primera corrección, más cuatro adicionales por el exceso de combustible al lanzamiento y cuatro por la segunda corrección/inserción orbital.
| Maniobra | Combustible Utilizado | Combustible Ahorrado |
|---|---|---|
| Primera corrección de rumbo | ~40 libras | ~401 libras |
| Segunda corrección e inserción orbital | Inferior al presupuesto | ~4 años de operaciones |
| Propelente de lanzamiento | Lleno a su capacidad | ~4 años de operaciones. |
Lo que dijo Dunn
La persona que lidera el NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, es Jamie Dunn, quien se desempeña como su director, según “Como resultado de una planificación exquisita por parte de nuestro equipo de dinámica orbital, una ejecución brillante por parte del equipo de operaciones y un lanzamiento preciso de SpaceX, Roman tiene combustible para al menos 22 años de posibles operaciones científicas”.
La combinación de una primera maniobra precisa, una nave espacial más ligera de lo esperado y correcciones menores a lo presupuestado significa que el telescopio podría seguir funcionando durante décadas más allá de su vida útil original. La misión principal del telescopio fue de cinco años, seguida de un período extendido de cinco años, pero las nuevas cifras sugieren que podría funcionar durante más de 22 años de operación continua.
El resultado es realmente impresionante, considerando que toda la vida útil del proyecto se basa casi por completo en la forma en que sus ingenieros gestionan un solo recurso: el combustible que queda en sus tanques.
La vida útil prolongada del telescopio significa que los científicos tendrán más tiempo para estudiar el cosmos utilizando los potentes instrumentos del observatorio. Los años adicionales también significan que el telescopio puede recopilar más datos en una gama más amplia de campos, desde la formación de galaxias hasta la detección de exoplanetas.
El momento exacto del lanzamiento de SpaceX marcó una gran diferencia en el ahorro de costos. Debido a que la trayectoria fue tan precisa, la primera quema de corrección utilizó mucho menos combustible del esperado.
Los números no son abstractos. Reflejan mediciones reales del combustible que la nave espacial quemó durante su primera maniobra y la cantidad que queda en sus tanques. Desde la primera corrección, el equipo de la misión ha seguido estas cifras con cuidado, y las proyecciones para la segunda corrección y la inserción orbital se basan en la misma contabilidad meticulosa.
El faldón
Una vida útil más larga para Roman se traduce en más horas de observación, lo que produce mayores cantidades de datos, conduce a más descubrimientos y impulsa más lejos nuestra comprensión del universo.
Este instrumento fue construido para durar 10 años, pero aún tiene suficiente combustible para al menos 22, lo que supone una ventaja inesperada para la investigación. La razón de este excedente es que la nave espacial llegó a su destino sin problemas.
“El telescopio espacial Roman de la NASA podría durar más del doble de lo previsto”, ScienceDaily.
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