Missionsdauer verdoppelt: Roman-Weltraumteleskop hat jetzt Treibstoff für 22 statt 10 Jahre

Jede Deep-Space-Mission führt ein für den Schlimmstfall bemessenes Treibstoffbudget mit sich, das von Ingenieuren als Puffer gegen Unsicherheiten bei Masse, Startpräzision und Manövern während des Flugs aufgestockt wird.

Bei den meisten Missionen wird ein Teil dieses Puffers unterwegs aufgebraucht. Beim Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop der NASA war das kaum der Fall.

Das erste Kurskorrekturmanöver des Observatoriums am 31. August verbrauchte lediglich 40 Pfund (ca. 18 kg) Treibstoff bei einem veranschlagten Budget von 441 Pfund (ca. 200 kg) – eine Ersparnis von mehr als 90 % – und traf sein Ziel mit einer Genauigkeit von über 99 %, wie die NASA mitteilte.

In Kombination mit einem leichter als erwartet ausgefallenen Raumfahrzeug, was den Ingenieuren ermöglichte, die Treibstofftanks vor dem Start komplett zu füllen, verfügt Roman nun über genügend Treibstoff für mindestens 22 Jahre wissenschaftlichen Betrieb – was die ursprüngliche Lebensdauer von 10 Jahren mehr als verdoppelt.

Zwei Glücksfälle, eine größere Mission

Das Triebwerksmanöver selbst wurde um 12:02 Uhr EDT durchgeführt, dauerte etwa drei Minuten und steuerte Roman in Richtung des zweiten Sonne-Erde-Lagrange-Punkts (L2) – einer gravitativen Parkposition rund eine Million Meilen (ca. 1,6 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt, an der auch das James-Webb-Weltraumteleskop positioniert ist.

Es war die erste von zwei geplanten Anpassungen, bevor Roman etwa 100 Tage nach dem Start L2 erreicht.

„Dank der vorzüglichen Planung unseres Teams für Orbitaldynamik, der hervorragenden Ausführung durch das Betriebsteam und eines präzisen Starts von SpaceX verfügt Roman über Treibstoff für mindestens 22 Jahre potenziellen wissenschaftlichen Betriebs“, sagte Jamie Dunn, Direktor des Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

Ein Teil dieses Puffers wurde bereits gesichert, bevor das Observatorium überhaupt den Boden verließ. „Die Masse eines Raumfahrzeugs ändert sich während des gesamten Entwicklungs- und Bauprozesses. Deshalb stützen wir das Treibstoffbudget auf einen festgelegten Höchstwert, damit wir nicht zu kurz kommen“, sagte Alison Rao, Leiterin des Antriebsteams für Roman am Goddard Center, und fügte hinzu:

„Da die Masse von Roman geringer war als einkalkuliert, konnten wir die Treibstofftanks bis an ihre Kapazitätsgrenze füllen, anstatt sie nur so weit zu befüllen, wie es für die Anforderung von 10 Jahren nötig gewesen wäre.“

Roman wog beim Start 17.760 Pfund (ca. 8.056 kg) und lag damit weit unter dem Maximum von 21.605 Pfund (ca. 9.800 kg), mit dem die Ingenieure geplant hatten.

Wie es weitergeht

Ein zweites, kleineres Korrekturmanöver ist für Ende September geplant und soll weiteren Treibstoff sparen. Nach dem Eintritt in die L2-Umlaufbahn, etwa 100 Tage nach dem Start einer Falcon Heavy am 30. August vom Kennedy Space Center, wird das Observatorium eine Inbetriebnahmephase beginnen, bevor seine Hauptforschungskampagne startet.

Roman ist darauf ausgelegt, den Himmel mit einer 300-Megapixel-Infrarotkamera zu kartieren und Dunkle Materie, Dunkle Energie sowie Exoplaneten in einem Sichtfeld zu erforschen, das mindestens 100-mal größer ist als das von Hubble.

Die NASA rechnet damit, die ersten Bilder von Roman Anfang 2027 zu veröffentlichen.