ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡、当初計画の2倍超となる22年の運用を実現へ
ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡が、太陽・地球ラグランジュ点（L2）の周回軌道に到達する前から朗報をもたらした。NASAはこの望遠鏡が22年間の科学観測運用に必要な燃料を保有していることを発表した。当初は5年間の初期観測と5年間の延長ミッションの合計10年を予定していたが、ほぼ倍増する運用期間の実現が可能になったのだ。
NASAゴダード宇宙飛行センターのセンター長ジェイミー・ダンは「軌道力学チームの綿密な計画、運用チームの優れた実行、そしてSpaceXによる正確な打ち上げの結果として、ローマンは少なくとも22年間の潜在的な科学運用に必要な燃料を備えています」とコメントしている。望遠鏡の唯一の消耗資源である燃料が、ミッション期間を決定する要因となる。
正確な軌道投入と機体軽量化が生み出す余裕
この延長実現の背景には複数の要因が重なっている。まず2026年8月30日のSpaceX ファルコン・ヘビーによる打ち上げ時の軌道投入精度が高かったことが大きい。低地球軌道からの離脱燃焼が精密であれば、その後の軌道変更に必要な燃料は削減される。
機体の実際の質量が計画より軽かったことも重要だ。NASAゴダード宇宙飛行センターのローマン推進部門主任アリソン・ラオによれば、「設計・製造過程を通じ機体の質量は変動するため、燃料予算は最大値を基準に計画します。一方、統合試験中の実績に基づいて燃料配分を追跡し、予備を確保します。ローマンの実質量が予算より低かったため、10年ミッション要件だけでなく、燃料タンクを満杯まで充填することができました」と説明する。
設計当初の2015年時点では機体の総質量を4,166キログラム、推進剤を107キログラムと想定していた。その後ミッション設計が成熟するにつれ、総質量は9,800キログラムと見込まれたが、実際の打ち上げ時には8,056キログラムに留まった。この軽量化により、余裕のあるタンクにより多くの燃料を搭載でき、観測期間を約4年延長できる見通しが得られている。
中途軌道修正の高精度が次の利益を生む
2026年8月31日に実施された第1次中途軌道修正は、99パーセントを超える精度で完了した。この修正で燃料消費が計画を大きく下回ったことが次々と利益をもたらしている。配分された200キログラムのうち、実際の消費は18キログラムに留まったのだ。
第2次中途軌道修正は今後の実施予定だが、第1次の高精度によって、第2次に必要な燃料も当初計画より削減される見込みだ。2026年12月初頭に予定されるL2周回軌道（ハロー軌道）への最終投入にも同様に燃料削減の余地が生じている。
L2軌道上では約28日ごとにステーション・キーピング（軌道保持）バーンが必要になるだけだ。こうした燃料削減の積み重ねが、追加で約12年間の観測機会をもたらすことになる。
ローマンはL2でジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）、ユークリッド宇宙望遠鏡（Euclid）といった他の宇宙望遠鏡と同じ軌道域に配置される。初期5年間の主要科学プログラムである高緯度時間領域サーベイ終了後、5年の延長ミッションはゼネラル・オブザーバー（GO）プログラムが中心となる。このプログラムは、広い天文・天体物理学コミュニティに望遠鏡の観測能力を提供する計画で、既に約50個の候補プログラムが準備されている。追加される約12年間の観測時間の具体的な配分は未定だが、GOプログラムが大部分を占める可能性が高い。加えてローマンが搭載するコロナグラフ機器は、将来の系外惑星探査ミッション向けの技術実証装置として機能しており、この機器の性能が良好であれば、追加観測期間でさらに活用される見通しがある。
出典: Universe Today
