Hvad er NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope?

Det betyder, at Roman kan undersøge meget større dele af himlen på kortere tid. NASA forventer, at observatoriet i løbet af missionen potentielt kan måle lys fra omkring én milliard galakser. Den enorme datamængde skal gøre det muligt at studere kosmos statistisk i stedet for kun at analysere enkelte galakser eller stjerner.

Kan Roman forklare mørk energi?

Et af missionens vigtigste mål er at komme tættere på en forklaring på mørk energi – det ukendte fænomen, der forbindes med universets accelererende udvidelse.

Roman skal blandt andet kortlægge, hvordan galakser er fordelt i rummet, og måle deres bevægelse og afstande. Det skal kombineres med observationer af type Ia-supernovaer, hvis lysstyrke og afstand kan bruges som kosmiske målestokke.

Teleskopet skal også måle svage gravitationslinseeffekter. Når lys fra fjerne galakser passerer gennem områder med masserige objekter, bliver lyset en smule bøjet. Ved at analysere de små forvrængninger i galaksernes former kan forskerne kortlægge fordelingen af mørkt stof, som ikke udsender eller absorberer lys på samme måde som almindeligt stof.

Sammen kan målinger af galaksefordeling, gravitationslinser og supernovaer teste, om mørk energi opfører sig som en kosmologisk konstant – eller om vores forståelse af tyngdekraften på kosmologiske afstande skal justeres.

En ny folketælling af exoplaneter

Roman skal også lede efter planeter uden for Solsystemet. I centrets tætte stjernefelter vil teleskopet overvåge lyset fra hundredvis af millioner stjerner gennem den såkaldte gravitationelle mikrolinsning.

Metoden udnytter, at en forgrundsstjerne kan fungere som en naturlig linse. Når en stjerne med en planet passerer næsten foran en fjernere stjerne set fra Jorden, kan planetens tyngdekraft give en kortvarig ændring i den fjernere stjernes lysstyrke.

Mikrolinsning er særligt nyttig til at finde kolde planeter i store baner og såkaldte fritsvævende planeter, der ikke kredser om en stjerne. Den kan dermed finde verdener, som traditionelle transitmålinger ofte overser. NASA’s aktuelle estimat er omkring 100.000 planeter med denne teknik. Påstanden om op mod 200.000 er derfor ikke det tal, NASA i øjeblikket bruger.

Et koronagraf skal teste direkte afbildning

Roman får to instrumenter. Wide Field Instrument står for de store videnskabelige undersøgelser, mens Coronagraph Instrument primært er en teknologidemonstration.

En koronagraf blokerer en del af stjernelyset, så svagere objekter i nærheden – blandt andet udvalgte gigantiske exoplaneter og støvede, planetdannende skiver – bliver lettere at se. Instrumentet skal også kunne udføre spektroskopi, hvor lyset opdeles for at undersøge objekternes egenskaber.

Teknologien er især vigtig som forberedelse til fremtidige missioner, der kan forsøge at afbilde og karakterisere mindre planeter, herunder potentielt beboelige verdener.

Hvor skal Roman arbejde?

Efter opsendelsen skal teleskopet til Sol-Jordens L2-punkt, et stabilt område omkring 1,5 millioner kilometer fra Jorden. Her kan Roman bevæge sig rundt om Solen i en bane, der holder en praktisk position i forhold til Jorden og Solen.

Roman er designet til en nominel mission på fem år med et mål om op til ti års drift. NASA oplyser desuden en datatransmissionshastighed på omkring 250-500 megabit i sekundet og et forventet datavolumen på cirka 11 terabit om dagen.

Opsendelsen nærmer sig

En vigtig milepæl blev nået, da teknikere fyldte omkring 290 amerikanske gallons hydrazin på observatoriet ved Kennedy Space Center – svarende til knap 1.100 liter. Brændstoffet skal bruges til at korrigere kursen efter opsendelsen og til senere manøvrer og positionsjusteringer.

Før opsendelsen skal Roman gennemgå de sidste kontroller, motortests og generalprøver. Observatoriet skal derefter integreres med Falcon Heavy-rakettens øverste trin og indkapsles i rakettens beskyttende kåbe.

Roman og Webb skal arbejde sammen

Roman er ikke tænkt som en konkurrent til James Webb Space Telescope. De to observatorier er bygget til forskellige opgaver.

Roman skal hurtigt finde mønstre, sjældne objekter og store populationer over brede områder af himlen. Webb kan derefter følge op med langt dybere og mere detaljerede observationer af udvalgte mål. Roman kan derfor fungere som et kosmisk pejlemærke, der hjælper forskerne med at finde de objekter, Webb bør undersøge nærmere.

Flere spektakulære tal, der cirkulerer om missionen, bør dog behandles med forsigtighed. NASA’s officielle materiale støtter et synsfelt på mindst 100 gange Hubbles og en fremskyndelse af opsendelsen på otte måneder. Der er derimod ikke tilstrækkelig stærk dokumentation i de tilgængelige kilder for de præcise påstande om 500 terabyte data om året eller en komplet kortlægning af Mælkevejen på én måned mod Hubbles angivelige århundrede.