Teleskop Roman NASA Mungkin Ada Bahan Api untuk Sekurang-kurangnya 22 Tahun

NASA menganggarkan Teleskop Angkasa Nancy Grace Roman mempunyai propelan yang mencukupi untuk sekurang-kurangnya 22 tahun operasi sains berpotensi. Angka itu lebih dua kali ganda berbanding tempoh misi asalnya: lima tahun sebagai misi utama, dengan kemungkinan lima tahun lagi bagi misi lanjutan. 1

Roman dilancarkan menggunakan roket SpaceX Falcon Heavy dari Pusat Angkasa Kennedy pada 30 Ogos 2026. Ia kini dalam perjalanan kira-kira tiga bulan ke kawasan titik Lagrange kedua Matahari-Bumi, atau L2, sekitar 1 juta batu (kira-kira 1.6 juta kilometer) dari Bumi. L2 ialah kawasan di angkasa yang membolehkan teleskop kekal dalam susunan orbit yang sesuai untuk pemerhatian stabil. 1

Namun, 22 tahun bukanlah janji bahawa Roman pasti akan terus menghasilkan data sains selama itu. Ia ialah unjuran berdasarkan bekalan propelan semasa. Jangka hayat sebenar turut bergantung pada kesihatan instrumen, elektronik, sistem kuasa dan perkakasan kapal angkasa yang lain.

Tiga faktor yang menjimatkan propelan

NASA mengaitkan unjuran baharu ini dengan gabungan margin perancangan misi dan pelaksanaan penerbangan awal yang sangat cekap.

1. Falcon Heavy menghantar Roman hampir tepat ke laluan sasaran

Pelancaran yang tepat meletakkan Roman hampir pada trajektori yang diperlukan untuk menuju ke L2. Apabila kapal angkasa bermula lebih dekat dengan laluan yang dirancang, ia memerlukan kurang propelan untuk pembetulan arah kemudian.

NASA menyatakan ketepatan pelancaran SpaceX, bersama perancangan dinamik orbit dan pelaksanaan operasi pasukan misi, menyumbang kepada unjuran simpanan bahan api selama 22 tahun itu.

2. Pembetulan pertama menggunakan sebahagian kecil daripada peruntukan

Pada 31 Ogos, Roman melaksanakan pembetulan pertengahan laluan pertamanya dengan ketepatan melebihi 99%. Manuver itu hanya menggunakan kira-kira 18 kilogram propelan daripada peruntukan 200 kilogram.

Baki yang tidak digunakan itu amat penting. Roman memerlukan propelan bukan sahaja untuk membetulkan laluan sepanjang perjalanan ke L2, tetapi juga untuk mengekalkan orbit dan mengurus operasi kapal angkasa selepas tiba. Setiap kilogram yang dijimatkan pada peringkat awal boleh kekal sebagai rizab untuk tahun-tahun akan datang.

3. Roman lebih ringan daripada anggaran reka bentuk konservatif

Roman direka dengan anggaran jisim maksimum sekitar 9,800 kilogram, tetapi jisimnya ketika dilancarkan kira-kira 8,056 kilogram. Perbezaan itu membolehkan pasukan mengisi tangkinya sepenuhnya sebelum pelancaran, lalu meningkatkan rizab propelan yang tersedia.

NASA juga menjangkakan pembetulan trajektori seterusnya dan manuver memasuki orbit L2 akan memerlukan kurang propelan daripada perancangan awal. Ketika NASA mengumumkan unjuran 22 tahun itu, operasi tersebut masih belum selesai; jadi angka berkenaan kekal sebagai unjuran, bukannya kiraan muktamad.

Mengapa 22 tahun bukan jaminan

Propelan hanyalah satu daripada had kepada hayat teleskop angkasa. Roman mungkin mempunyai bahan api yang cukup bagi sekurang-kurangnya 22 tahun, tetapi keupayaannya menghasilkan sains berguna boleh berakhir lebih awal jika komponen penting merosot atau gagal berfungsi.

Maksud sebenar pengumuman NASA ialah belanjawan propelan Roman diunjurkan dapat menyokong tempoh itu — bukan NASA boleh menjamin 22 tahun pemerhatian. Misi ini asalnya direka untuk lima tahun, dengan pilihan tambahan lima tahun.

Dua instrumen utama sedang dipentauliahkan

Sambil Roman bergerak ke L2, pasukan misi sedang menghidupkan, menguji dan menentukur dua instrumen utamanya.

Instrumen Medan Luas: kamera inframerah 300 megapiksel

NASA telah mengaktifkan Wide Field Instrument (WFI), sebuah kamera inframerah 300 megapiksel yang dibina untuk meninjau kawasan langit yang luas dengan pantas sambil mengekalkan perincian tinggi. Sebanyak 18 pengesannya menukar cahaya bintang kepada isyarat elektrik yang kemudiannya diproses menjadi imej.

Pemeriksaan awal merangkumi sistem pengesan, roda elemen, perkakasan penentukuran dan mekanisme fokus. NASA melaporkan ujian mekanisme fokus berjaya, manakala WFI turut merekodkan cahaya bintang pertamanya.

WFI menjadi teras misi Roman untuk menyiasat tenaga gelap, eksoplanet — planet di luar Sistem Suria — dan persoalan astrofizik. 9

Instrumen koronagraf: menguji teknologi melihat planet berhampiran bintang

Coronagraph Instrument Roman dihidupkan pada 1 September dan memasuki program penentukuran serta ujian yang mengambil masa berbulan-bulan. Instrumen ini direka untuk menyekat silau kuat daripada sesebuah bintang, sekali gus membantu mendedahkan planet dan cakera debu di sekeliling bintang tersebut.

Koronagraf ini ialah demonstrasi teknologi, bukannya instrumen tinjauan utama Roman. Dalam pemeriksaan awalnya, komponen digital, elektronik dan mekanikalnya berjaya dikembangkan serta diuji seperti yang dijangkakan.

Bilakah imej sains pertama akan dikeluarkan?

Pemerhatian cahaya bintang awal Roman ialah hasil pentauliahan, bukannya imej sains awam yang telah ditentukur sepenuhnya. Bahan akhbar NASA sebelum pelancaran menyatakan tempoh pentauliahan sekitar 90 hari, dengan imej baharu dijangka dikeluarkan pada awal 2027.

Tempoh itu diperlukan supaya pasukan dapat menentukur balai cerap dan instrumennya ketika Roman menghampiri serta menetap di orbit operasinya berhampiran L2.

Apa maksud kempen “Adopt a Pixel”?

Kempen awam “Adopt a Pixel” membolehkan orang ramai mengambil angkat secara simbolik satu daripada kira-kira 300 juta piksel pada satah fokus WFI. Program ini percuma dan memberi peluang kepada peserta untuk berasa lebih dekat dengan misi tersebut.

Namun, ia tidak memberikan pemilikan, kawalan terhadap piksel itu atau hak eksklusif ke atas data teleskop. 14

Makna lebih besar di sebalik angka 22 tahun

Unjuran propelan 22 tahun Roman menunjukkan bagaimana ketepatan pelancaran, margin reka bentuk yang berhati-hati dan navigasi yang cermat boleh mengubah prospek operasi sesebuah misi selepas ia berlepas dari Bumi.

Buat masa ini, keutamaan NASA tetap pentauliahan: memastikan kapal angkasa dan instrumennya berfungsi seperti yang direka sepanjang perjalanan ke L2. Jika semuanya berjalan lancar, Roman akan memulakan misi tinjauan inframerah medan luas untuk mengkaji alam semesta pada skala yang sangat besar — dengan margin propelan yang mungkin membolehkannya terus beroperasi jauh lebih lama daripada jangkaan asal. 9