La misión del telescopio Roman de la NASA podría extenderse más de lo previsto: así avanza la búsqueda de exoplanetas

El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman viaja hacia el punto de Lagrange 2 (L2), situado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, en dirección opuesta al Sol. La NASA estima que tiene combustible para realizar observaciones científicas durante al menos 22 años. El plan original era de cinco años, con la posibilidad de sumar otros cinco. Ahora, el combustible disponible podría hacer que la misión dure más del doble.

“Gracias a la planificación de nuestro equipo de dinámica orbital, al trabajo del equipo de operaciones y a un lanzamiento preciso de SpaceX, Roman tiene combustible para al menos 22 años de posibles operaciones científicas”, dijo Jamie Dunn, director del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Greenbelt, Maryland.

El combustible es el único recurso que se consume en Roman y, por eso, determina cuánto tiempo puede durar la misión. La previsión de 22 años se explica por tres motivos: el cohete lo colocó con precisión en su trayectoria, el telescopio terminó pesando menos de lo previsto y su primera corrección de rumbo gastó mucho menos combustible del calculado.

Roman pesó menos de lo esperado y pudo cargar más combustible

Cuando un cohete deja una nave en una trayectoria precisa, la nave necesita gastar menos combustible para ajustar su rumbo después del lanzamiento. Eso ocurrió con el Falcon Heavy. Pero hubo otro factor importante: Roman pesó menos de lo que la NASA había calculado.

“La masa de una nave espacial cambia durante el diseño y la construcción, por lo que calculamos el combustible usando un peso máximo para asegurarnos de que haya suficiente”, explicó Alison Rao, responsable del sistema de propulsión de Roman en el Centro Goddard de la NASA. “También ajustamos la cantidad de combustible según el peso real durante la integración y las pruebas. Como Roman pesaba menos de lo previsto, pudimos llenar sus tanques por completo, en vez de cargar solo lo necesario para cumplir con el requisito de 10 años”.

El peso y la cantidad de combustible de una nave pueden cambiar durante los años de diseño y construcción. Además, la misión fue modificando otros aspectos con el tiempo, lo que alteró los cálculos sobre cuánto propelente necesitaría.

Un documento de diseño de 2015 calculaba que Roman tendría una masa total de 4.166 kilogramos, incluidos 107 kilogramos de propelente. En ese momento, las maniobras necesarias para mantener la misión aún no estaban definidas con el mismo nivel de detalle.

Después, cuando el diseño de la nave y la misión estaban más avanzados, la masa total prevista subió a 9.800 kilogramos. Al despegar, Roman pesaba 8.056 kilogramos. Esa diferencia dejó espacio para cargar más combustible y podría permitir hasta cuatro años más de observaciones.

La primera corrección de rumbo usó 18 de los 200 kilogramos calculados

La primera corrección de rumbo fue otro motivo para ampliar la duración posible de la misión. Se realizó el 31 de agosto y tuvo una precisión superior al 99 %. La maniobra duró tres minutos y necesitó menos del 10 % del combustible reservado, gracias a esa precisión y al menor peso de la nave.

La NASA había previsto usar 200 kilogramos de combustible para ese ajuste, pero Roman gastó solo 18 kilogramos. Todavía debe realizar una segunda corrección de rumbo. Sin embargo, el resultado de la primera permite prever que esa maniobra también requerirá menos propelente de lo que se había calculado.

La próxima operación importante será a comienzos de diciembre. Entonces, Roman deberá entrar en una órbita de halo alrededor de L2. La agencia espacial espera que esa maniobra final también use menos combustible que el previsto inicialmente.

Una vez en esa órbita, el telescopio tendrá que corregir su posición aproximadamente cada 28 días. Con ese ritmo de maniobras, la misión podría sumar 12 años más de observaciones a los planes ya establecidos.

Durante sus primeros cinco años, Roman se concentrará sobre todo en los Sondeos Comunitarios Fundamentales. Entre ellos está el Sondeo de Dominio Temporal de Alta Latitud.

La extensión de cinco años estará centrada en el programa de Observador General (GO). A través de ese programa, la comunidad de astrónomos y especialistas en astrofísica podrá usar el telescopio para sus propios proyectos. Ya hay cerca de 50 programas candidatos de GO listos para comenzar.

La NASA todavía no informó cómo repartirá los 12 años extra de observación. El programa GO podría recibir una parte importante de ese tiempo, aunque los sondeos principales de la comunidad científica también podrían contar con horas adicionales.

Roman también lleva un coronógrafo, un instrumento pensado para probar tecnología que podría usarse en una futura misión para buscar planetas. Si funciona como se espera, podría utilizarse más durante los años extra de la misión.

El proyecto cambió de nombre y de espejo antes de su lanzamiento

El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman se llamó al principio WFIRST, por Telescopio de Sondeo Infrarrojo de Campo Amplio. Más tarde recibió el nombre de la primera jefa de astronomía de la NASA.

El plan original incluía un espejo de 1,5 metros. La versión final tiene un espejo de 2,4 metros, que había sido diseñado para un satélite de reconocimiento y espionaje.

Después de años de cambios en el diseño y de conversaciones sobre el financiamiento y los objetivos científicos, Roman se acerca a la etapa en la que comenzará a funcionar. Al llegar a L2, pasará por un período de preparación y pruebas antes de entregar los primeros resultados de sus observaciones.