يمكن للتلسكوب الفضائي الروماني التابع لناسا أن يحول مهمة مخططة مدتها 10 سنوات إلى 22 عامًا على الأقل من العلوم بفضل التوفير الكبير غير المتوقع في الوقود. المصدر: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، الخلفية: SciTechDaily.com

قد يتمكن تلسكوب نانسي جريس رومان الفضائي التابع لناسا من العمل لفترة أطول بكثير مما كان مخططًا له في الأصل. من المتوقع الآن أن يؤدي تصحيح المسار الأول الدقيق للغاية، بالإضافة إلى العديد من التوفيرات الأخرى في الوقود، إلى مضاعفة العمر المحتمل للمهمة.

قال جيمي دان، مدير المركز في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند: “نتيجة للتخطيط الرائع من قبل فريق الديناميكيات المدارية لدينا، والتنفيذ الرائع من قبل فريق العمليات، والإطلاق الدقيق من سبيس إكس، أصبح لدى رومان وقود يكفي لمدة 22 عامًا على الأقل من العمليات العلمية المحتملة”.

ويأتي هذا العمر الإضافي المحتمل من عدة مصادر. استخدم رومان وقودًا أقل بكثير مما كان متوقعًا أثناء تصحيح منتصف المسار الأول، وحمل وقودًا إضافيًا عند الإطلاق، ومن المتوقع أيضًا أن يوفر الوقود الدافع أثناء تصحيح المسار الثاني والإدخال المداري النهائي.

تم تخصيص الميزانية الرومانية في الأصل لمدة 10 سنوات

تم بناء رومان على أساس مهمة أساسية مدتها خمس سنوات تليها مهمة ممتدة مدتها خمس سنوات، مما يمنح المرصد ميزانية وقود إجمالية مصممة لدعم 10 سنوات من العمليات.

يعد الوقود هو المورد الرئيسي للاستهلاك لدى رومان، مما يعني أن كل جزء يتم توفيره أثناء الرحلة إلى وجهتها يمكن استخدامه للحفاظ على تشغيل التلسكوب لفترة أطول. إذا استمرت المركبة الفضائية في استخدام الوقود الدافع بكفاءة، فيمكن ترجمة هذا التوفير إلى سنوات إضافية عديدة من الملاحظات.

في الساعة 12:02 ظهرًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة يوم 31 أغسطس، بدأ رومان عملية حرق تصحيحية في منتصف المسار لمدة 3 دقائق تقريبًا لضبط مساره نحو مداره النهائي. مصدر الصورة: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا/مختبر CI تصحيح المسار الأول يوفر حوالي أربع سنوات من الوقود

في 31 أغسطس، أجرى الفريق الروماني أول حرق للمركبة الفضائية لضبط مسارها نحو مدارها النهائي. ومنذ ذلك الحين، ظل المهندسون يدرسون كمية الوقود المستخدمة في المناورة وما يعنيه ذلك بالنسبة لمستقبل المهمة.

وكانت النتيجة أفضل بكثير مما كان متوقعا. وتم تنفيذ المناورة بدقة تزيد عن 99%، واستخدمت أقل من 10% من الوقود الذي تم تخصيصه لها. أحرق رومان حوالي 40 رطلاً (18 كجم) من الوقود الدافع بدلاً من 441 رطلاً (200 كجم) التي تم تخصيصها.

يمكن لهذه المناورة الفردية أن تضيف بشكل فعال حوالي أربع سنوات إلى العمر التشغيلي المحتمل لرومان.

المركبة الفضائية الأخف تعني المزيد من الوقود عند الإطلاق

كما بدأت رومان رحلتها بكمية من الوقود تفوق ما كان مطلوبًا في الأصل لمهمة مدتها 10 سنوات.

قام المهندسون بحساب ميزانية الوقود باستخدام الحد الأقصى لوزن المركبة الفضائية وهو 21605 رطل (9800 كجم). في نهاية المطاف، كان وزن رومان أقل بكثير عند الإطلاق، حيث وصل إلى 17760 رطلاً (8056 كجم).

نظرًا لأن المرصد كان أخف وزنًا، فقد تطلب كمية أقل من الوقود الدافع لتصحيح مساره. تعني الكتلة المنخفضة أيضًا أن هناك سعة كافية لملء خزانات وقود رومان بشكل كامل أكثر مما كان ضروريًا لخطة المهمة الأصلية.

ويمكن لهذا الفائض أن يوفر ما يقرب من أربع سنوات أخرى من العمليات العلمية المحتملة.

قالت أليسون راو، قائدة الدفع الروماني في ناسا غودارد: “تتغير كتلة المركبة الفضائية خلال عملية التصميم والبناء، لذلك نبني ميزانية الوقود الدافع على قيمة قصوى محددة حتى لا ننقص”. “نحن نتتبع الوقود الدافع المطلوب بناءً على الكتلة الفعلية خلال عملية التكامل والاختبار أيضًا، للتأكد من أن لدينا مجالًا للمناورة. وبما أن رومان كان أقل مما خصصنا له في الميزانية، فقد تمكنا من ملء خزانات الوقود الدافع إلى سعتها بدلاً من ملئها بالقدر الذي نحتاجه فقط لمتطلبات السنوات العشر.”

قد يكون هناك المزيد من توفير الوقود في المستقبل

كما أن التصحيح الأول الناجح لرومان جعل المناورة التالية أسهل.

ونظرًا لأن المركبة الفضائية تتبع بالفعل مسارًا دقيقًا للغاية، فمن المتوقع أن يكون التصحيح الثاني في منتصف المسار صغيرًا ويتطلب كمية قليلة نسبيًا من الوقود. ويمكن للفريق أيضًا الانتظار لفترة أطول قبل إجراء المناورة، ومن المقرر الآن إجراء المناورة في وقت لاحق من هذا الشهر.

سيوفر هذا الحرق الكمية النهائية من الطاقة التي يحتاجها الرومان للوصول إلى الموضع الصحيح قبل الدخول إلى مداره المخطط له حول L2. ومن المتوقع أن يصل المرصد إلى تلك المنطقة بعد حوالي 100 يوم من إطلاقه، أو في أوائل ديسمبر تقريبًا.

وتشير التوقعات الحالية إلى أن كلا من تصحيح المسار الثاني والإدخال المداري ينبغي أن يستخدما وقودا أقل مما كان مدرجا في الميزانية الأصلية. ومن الممكن أن تضيف هذه الوفورات معًا أربع سنوات أخرى من التشغيل.

يمكن أن يكون لدى رومان عقود من العلم في المستقبل

بمجرد أن يستقر رومان في مداره حول L2، من المفترض أن تنخفض متطلباته من الوقود بشكل كبير. ستحتاج المركبة الفضائية بشكل أساسي إلى مناورات صغيرة للحفاظ على المحطة مرة واحدة تقريبًا كل 28 يومًا للحفاظ على موقعها.

مجتمعة، فإن الإطلاق الدقيق، والمركبة الفضائية الأخف وزنًا، والحرق الأول عالي الكفاءة، والوقود الإضافي، والتوفير المتوقع في الوقود في المستقبل، يمكن أن يمنح رومان وقودًا كافيًا لمدة 22 عامًا على الأقل من العمليات العلمية المحتملة، أي أكثر من ضعف عمر المهمة المخطط له في الأصل.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.

إقرأ المزيد