Nancy Grace Roman: Teleskop NASA untuk Memetakan Alam Semesta dalam Skala Besar

Apa itu teleskop Nancy Grace Roman?

Nancy Grace Roman Space Telescope adalah observatorium antariksa NASA yang dirancang untuk melakukan survei langit dalam cahaya inframerah-dekat. Fokus utamanya mencakup energi gelap, materi gelap, eksoplanet, serta berbagai pertanyaan dalam astrofisika.

Misi ini sebelumnya dikenal sebagai WFIRST—singkatan dari Wide-Field Infrared Survey Telescope. Pada 2020, NASA mengganti namanya untuk menghormati Nancy Grace Roman, astronom yang menjadi kepala astronom pertama NASA dan dikenal sebagai salah satu tokoh penting di balik pengembangan astronomi antariksa.

Roman dijadwalkan meluncur pada 30 Agustus 2026 dari Kennedy Space Center, Florida, menggunakan roket SpaceX Falcon Heavy. NASA menyebut jadwal tersebut delapan bulan lebih cepat daripada target sebelumnya.

Cermin sebesar Hubble, tetapi pandangan jauh lebih luas

Cermin utama Roman berdiameter 2,4 meter—sama dengan cermin utama Teleskop Antariksa Hubble. Perbedaan besarnya terletak pada instrumen kamera di belakang cermin tersebut.

Instrumen utama Roman, Wide Field Instrument (WFI), memiliki bidang pandang setidaknya 100 kali lebih luas daripada Hubble. Dengan kata lain, Roman dapat menangkap area langit yang jauh lebih besar dalam satu pengamatan, tanpa mengorbankan ketajaman gambar secara signifikan.

Kemampuan ini membuat Roman sangat cocok untuk survei berulang terhadap area langit yang luas. NASA memperkirakan teleskop tersebut berpotensi mengukur cahaya dari sekitar satu miliar galaksi sepanjang masa operasinya. Jumlah data dan objek yang besar akan membantu ilmuwan mempelajari alam semesta secara statistik, bukan hanya meneliti beberapa objek pilihan.

Mengungkap energi gelap dan materi gelap

Salah satu misi terpenting Roman adalah menyelidiki energi gelap—komponen misterius yang berkaitan dengan percepatan ekspansi alam semesta.

Roman akan menggabungkan beberapa jenis pengukuran, termasuk:

• distribusi dan pengelompokan galaksi;
• bentuk galaksi yang berubah akibat lensa gravitasi lemah;
• jarak dan kecerlangan supernova Tipe Ia; serta
• pertumbuhan struktur kosmik dari waktu ke waktu.

Supernova Tipe Ia berfungsi sebagai penanda jarak kosmik. Sementara itu, lensa gravitasi lemah terjadi ketika gravitasi materi di latar depan sedikit membelokkan cahaya dari objek yang lebih jauh. Dengan mempelajari perubahan bentuk galaksi, ilmuwan dapat membuat peta materi gelap yang tidak memancarkan atau memantulkan cahaya.

Pengukuran tersebut juga dapat membantu menjawab apakah energi gelap benar-benar bersifat seperti konstanta kosmologis, atau apakah pemahaman saat ini tentang gravitasi perlu diperbarui pada skala alam semesta.

Memburu eksoplanet dengan mikrolensa gravitasi

Roman juga akan melakukan survei terhadap wilayah padat bintang di pusat Galaksi Bima Sakti. Dalam survei ini, teleskop akan memantau cahaya dari ratusan juta bintang untuk mencari tanda-tanda eksoplanet melalui mikrolensa gravitasi.

Peristiwa mikrolensa terjadi ketika sebuah bintang yang lebih dekat melintas hampir segaris dengan bintang yang lebih jauh dari sudut pandang kita. Gravitasi bintang di depan bertindak seperti lensa dan membuat cahaya bintang di belakang tampak lebih terang untuk sementara. Jika bintang tersebut memiliki planet, planet itu dapat menimbulkan perubahan tambahan pada pola kecerlangan tersebut.

Metode ini memungkinkan Roman menemukan planet yang sulit dideteksi melalui metode transit, termasuk planet dengan orbit jauh dari bintangnya, planet dingin, dan bahkan planet yang tidak mengorbit bintang apa pun. NASA saat ini memperkirakan Roman dapat menemukan sekitar 100.000 planet melalui teknik ini.

Angka tersebut perlu dibedakan dari klaim populer mengenai “hingga 200.000 planet”. Angka 200.000 berasal dari sejumlah proyeksi non-NASA, sedangkan angka terbaru yang tercantum dalam materi NASA adalah sekitar 100.000 planet.

Koronagraf untuk menguji pencitraan langsung

Roman akan membawa dua instrumen utama. Selain WFI, terdapat Coronagraph Instrument, yang terutama berfungsi sebagai demonstrasi teknologi.

Koronagraf dirancang untuk menghalangi sebagian besar cahaya bintang sehingga planet raksasa yang mengorbitnya dapat terlihat secara langsung. Instrumen ini juga akan mengamati cakram debu di sekitar bintang—wilayah yang dapat menjadi tempat terbentuknya planet—serta melakukan spektroskopi terhadap sejumlah target pilihan.

Tujuan utamanya bukan langsung mencari planet layak huni, melainkan menguji teknologi pengendalian cahaya bintang yang kelak dapat digunakan dalam misi generasi berikutnya untuk mempelajari dunia yang berpotensi mendukung kehidupan.

Menuju titik L2 Matahari–Bumi

Setelah diluncurkan, Roman akan diarahkan ke titik L2 dalam sistem Matahari–Bumi. Lokasi ini berada sekitar 1,5 juta kilometer dari Bumi, atau kira-kira satu juta mil, di sisi yang lebih jauh dari Bumi jika dilihat dari arah Matahari.

Di sekitar L2, teleskop dapat mempertahankan posisi yang menguntungkan terhadap Matahari dan Bumi. Lokasi tersebut juga sesuai untuk observatorium yang membutuhkan kondisi pengamatan inframerah yang stabil. Roman akan mengorbit Matahari sambil mempertahankan hubungan posisi yang relatif stabil dengan Bumi.

Misi utama Roman dirancang berlangsung sekitar lima tahun, dengan sasaran operasional hingga 10 tahun.

Persiapan peluncuran

Salah satu tonggak penting dicapai ketika teknisi NASA mengisi sekitar 290 galon hidrazin—setara dengan hampir 1.100 liter—ke dalam observatorium di Kennedy Space Center. Bahan bakar ini akan digunakan setelah Roman berpisah dari roket untuk melakukan koreksi lintasan dan manuver menuju lokasi operasionalnya.

Menjelang peluncuran, tim juga harus melakukan pemeriksaan menyeluruh, pengujian bertenaga, latihan prosedur peluncuran, integrasi dengan tahap atas roket, serta pemasangan pelindung atau fairing roket.

Mengapa Roman tidak menggantikan James Webb?

Roman dan James Webb Space Telescope (JWST) memiliki peran yang berbeda. Roman dioptimalkan untuk mengamati bidang langit yang sangat luas dan menemukan pola pada populasi besar galaksi, bintang, serta planet dalam cahaya inframerah-dekat.

Sebaliknya, Webb unggul dalam pengamatan yang sangat dalam dan terperinci terhadap objek atau wilayah tertentu. Roman dapat berfungsi sebagai pemindai kosmik yang menemukan objek langka atau penting secara statistik, kemudian Webb melakukan pengamatan lanjutan dengan detail lebih tinggi. Karena itu, keduanya lebih tepat dipandang sebagai pasangan yang saling melengkapi, bukan pesaing.

Meluruskan sejumlah angka populer

Beberapa angka yang beredar mengenai Roman perlu dibaca dengan hati-hati. Sumber resmi NASA mendukung klaim bahwa bidang pandang WFI setidaknya 100 kali lebih luas daripada Hubble, bukan 50 kali. NASA juga menyebut jadwal peluncuran 30 Agustus 2026 sebagai langkah delapan bulan lebih cepat dari target sebelumnya, bukan sembilan bulan.

Selain itu, angka resmi NASA untuk perkiraan planet yang ditemukan melalui mikrolensa saat ini berada di sekitar 100.000. Sementara itu, sumber berotoritas tinggi yang tersedia belum memberikan dukungan memadai untuk klaim spesifik mengenai produksi 500 terabita data per tahun atau kemampuan menyurvei wilayah Bima Sakti dalam satu bulan dibandingkan satu abad bagi Hubble.

Yang sudah jelas, kekuatan utama Roman terletak pada kombinasi ketajaman gambar, cakupan langit yang sangat luas, dan kemampuan melakukan survei berulang. Kombinasi ini dapat mengubah cara ilmuwan mempelajari energi gelap, materi gelap, evolusi galaksi, dan keberagaman planet di luar Tata Surya.