Riassunto:
Non molto tempo dopo il decollo, il telescopio spaziale romano Nancy Grace della NASA ha ricevuto buone notizie che hanno superato di gran lunga le aspettative. A causa della traiettoria di lancio estremamente precisa, del consumo di propellente per la prima correzione dell'orbita molto inferiore a quanto preventivato e del peso effettivo del telescopio inferiore al valore di progetto originale, la NASA attualmente stima che il carburante trasportato dal telescopio spaziale romano possa supportare la missione di osservazione scientifica per almeno 22 anni, ovvero più del doppio della vita di progetto originale di 10 anni.
Il telescopio spaziale romano è stato lanciato il 30 agosto 2026 a bordo di un razzo SpaceX Falcon Heavy dal Kennedy Space Center in Florida, USA, con l'obiettivo di dirigersi verso il secondo punto lagrangiano L2 Sole-Terra, a circa 1,6 milioni di chilometri dalla Terra. La NASA originariamente preparò una riserva di propellente di 10 anni per il telescopio sulla base di una missione principale di cinque anni più una missione estesa di cinque anni. Tuttavia, le prestazioni effettive della missione sono state di gran lunga migliori del previsto, consentendo di risparmiare una grande quantità di carburante originariamente utilizzato per le manovre orbitali.
Uno dei risparmi più importanti è arrivato dalla prima correzione dell'orbita a metà rotta dopo il lancio. Quando il 31 agosto il telescopio romano effettuò la prima correzione dell'orbita su larga scala, i risultati di funzionamento del motore corrispondevano alla traiettoria prevista di oltre il 99%. Alla fine, ha consumato solo circa 40 libbre, o 18 chilogrammi, di carburante idrazina. La squadra della missione aveva riservato fino a 441 libbre, o 200 chilogrammi, di carburante per questa operazione prima del lancio. In altre parole, il propellente effettivamente consumato da questa correzione era inferiore al 10% del piano originale.
Il motivo per cui è possibile ottenere un risparmio di carburante così significativo è dovuto innanzitutto al lancio estremamente preciso del razzo Falcon Heavy. La traiettoria di volo iniziale del razzo dopo aver inviato Roman nello spazio era molto vicina alla rotta ideale, quindi il telescopio stesso non ha avuto bisogno di apportare correzioni importanti. Successivamente, il sistema di navigazione e propulsione di Roman ha eseguito accuratamente questa piccola operazione di correzione.
Jamie Dunn, direttore del Goddard Space Flight Center della NASA, ha affermato che il team di dinamica orbitale ha condotto un'attenta pianificazione, il team operativo della missione ha eseguito accuratamente e SpaceX ha ottenuto lanci precisi, quindi Roman attualmente ha almeno 22 anni di potenziale carburante per operazioni scientifiche.
Un altro motivo importante è che il peso di lancio effettivo del telescopio spaziale romano è inferiore al peso massimo di progetto. Quando la NASA progettò la missione nelle sue fasi iniziali, il budget del propellente era basato su un peso massimo prudente di circa 21.605 libbre, o 9.800 chilogrammi, per garantire che anche se il veicolo spaziale finale fosse stato più pesante del previsto, non ci sarebbero stati problemi di carenza di carburante.
Ma il peso effettivo del Roman dopo il completamento era di sole 17.760 libbre, ovvero circa 8.056 chilogrammi, circa 2 tonnellate in meno rispetto al peso massimo previsto. Poiché la navicella spaziale è più leggera e richiede meno propellente per completare la correzione dell'orbita, le squadre a terra sono in grado di riempire il più possibile i serbatoi di propellente prima del lancio, invece di riempire solo il carburante necessario per una missione di 10 anni.
Alla fine, il peso totale del Roman al momento del lancio era di circa 20.224 libbre, ovvero 9.173,5 chilogrammi, comunque circa mezza tonnellata più leggero del peso massimo consentito dal progetto. Riserve di carburante più grandi vengono quindi portate direttamente nello spazio, fornendo ulteriore garanzia per future operazioni a lungo termine.
La NASA prevede inoltre che la seconda correzione dell'orbita di Roman a metà rotta entro la fine di questo mese consentirà di risparmiare carburante rispetto a quanto originariamente previsto. L'entità della seconda correzione è stata significativamente ridotta grazie alla precisa esecuzione della prima correzione, e il telescopio effettuerà poi le manovre orbitali finali all'inizio di dicembre per entrare nella sua orbita finale attorno a L2. I calcoli attuali mostrano che entrambe le operazioni dovrebbero consumare meno propellente di quanto inizialmente previsto, e quindi potrebbero finire per aumentare ulteriormente le riserve di carburante di Roman che possono essere utilizzate per future osservazioni scientifiche.
Dopo l'arrivo di Roman a L2, il lavoro principale del sistema di propulsione passerà al regolare mantenimento dell'orbita. Per rimanere sul bersaglio, il telescopio deve apportare piccole correzioni all'assetto e all'orbita circa ogni 28 giorni. Inoltre, è necessario utilizzare regolarmente i propulsori per scaricare lo slancio accumulato dal volano di reazione per mantenere la capacità del telescopio di puntare con precisione il bersaglio. Queste operazioni richiedono molto meno carburante rispetto alle grandi manovre orbitali in rotta verso L2.
Il significativo risparmio di carburante significa anche che la NASA non ha bisogno di prendere in considerazione l'esecuzione di una missione di rifornimento per Roman a breve termine. In effetti, Roman ha considerato il futuro rifornimento nello spazio fin dall'inizio della progettazione. La NASA ha persino installato una speciale interfaccia di presa nella parte inferiore del telescopio, dotata di riflettori e indicatori di riferimento esterni, in modo che i futuri veicoli spaziali robotici di rifornimento possano avvicinarsi, catturare e attraccare al telescopio.
Roman è anche uno dei primi grandi telescopi scientifici della NASA a prendere in considerazione le future capacità di rifornimento in orbita fin dalla fase di progettazione. L'isolamento attorno alla porta di riempimento del propellente è appositamente progettato per consentire al robot di aprirsi e richiudersi facilmente. Il project manager della NASA, Jackie Townsend, ha affermato che, sebbene la riparabilità di Roman sia lungi dall'essere paragonabile a quella del telescopio spaziale Hubble, attualmente presenta le condizioni di base necessarie per eseguire missioni automatizzate di rendezvous, cattura, attracco e rifornimento in futuro.
Tuttavia, gli Stati Uniti attualmente non dispongono di un veicolo spaziale già pronto che possa raggiungere la posizione L2 a circa 1,6 milioni di chilometri dalla terra e fornire specificamente rifornimenti a Roman. Alcune aziende negli Stati Uniti stanno sviluppando satelliti per il rifornimento orbitale, ma attualmente si rivolgono principalmente a missioni in orbita terrestre bassa e in orbita geosincrona. Pertanto, anche se Roman avrà bisogno di integrare il propellente in futuro, la NASA dovrà ancora attendere che le tecnologie e i servizi commerciali rilevanti maturino ulteriormente.
Oltre al sistema di propulsione, anche lo stato attuale delle altre attrezzature di Roman è soddisfacente. Il telescopio ha aperto il coperchio dell'apertura del sistema ottico il 1 settembre, consentendo alla luce delle stelle di colpire per la prima volta lo specchio primario. La NASA ha quindi avviato una serie di ispezioni del telescopio e degli strumenti scientifici.
I funzionari della NASA hanno affermato che finora tutti i risultati delle ispezioni preliminari sono buoni. Il wide-area imager di Lohmann ha ottenuto i primi dati. I suoi 18 rilevatori sono tutti in condizioni normali. Gli specchi e i rilevatori si stanno gradualmente raffreddando come previsto. I test di connessione, corrente e altri fondamentali sono stati tutti superati. Anche un altro coronografo, progettato per fotografare direttamente gli esopianeti, ha ottenuto buoni risultati nelle ispezioni preliminari. La NASA si aspetta che Roman entri ufficialmente nella fase di osservazione scientifica non appena il telescopio completerà il successivo debugging e otterrà veramente la "prima luce".
Il telescopio spaziale romano costa circa 4,3 miliardi di dollari. La sua missione principale è studiare l'energia oscura, la materia oscura e la struttura su larga scala dell'universo e cercare pianeti extrasolari. Le sue capacità di imaging ad ampia area sono particolarmente potenti. Sebbene la risoluzione di una singola immagine sia simile a quella del telescopio spaziale Hubble, il suo campo visivo è circa 100 volte quello di Hubble. Secondo la NASA, Roman dovrebbe completare in circa un mese il campo di osservazione del cielo che Hubble potrebbe impiegare 100 anni per completare.
Lo strumento ad ampia area portato da Roman è dotato di 18 rilevatori nel vicino infrarosso e la sua capacità di imaging è equivalente a una fotocamera gigante con circa 300 milioni di pixel. Analizzando rapidamente il cielo e su vaste aree, gli scienziati possono mappare ammassi di galassie, filamenti di materia e materia oscura in tutto l'universo e studiare l'energia oscura, la forza misteriosa che guida l'espansione accelerata dell'universo.
Se le attuali stime sul carburante verranno infine verificate, il telescopio spaziale romano avrà una potenziale capacità operativa scientifica di almeno 22 anni e il suo ciclo di missione potrebbe estendersi anche alla fine degli anni '40. Ciò non significa solo che la NASA può utilizzare lo stesso telescopio per ottenere dati di osservazione cosmica su un arco di tempo più lungo, ma significa anche che gli scienziati possono monitorare l’energia oscura, la materia oscura, gli esopianeti e altri oggetti di ricerca per un lungo periodo, ampliando così in modo significativo la portata dei compiti scientifici che questo osservatorio di punta di nuova generazione può completare.
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