Nancy Grace Roman Space Telescope: il nuovo grande osservatorio della NASA pronto a guardare l’universo su scala panoramica

Il Nancy Grace Roman Space Telescope è il futuro grande osservatorio spaziale della NASA dedicato alle indagini “a grande campione”: invece di concentrarsi a lungo su pochi oggetti, osserverà ampie regioni del cielo nel vicino infrarosso per capire come si evolvono galassie, stelle e sistemi planetari. Il lancio è previsto per il 30 agosto 2026 dal Kennedy Space Center, in Florida, a bordo di un razzo SpaceX Falcon Heavy. In seguito, Roman opererà nei pressi del punto di Lagrange L2 del sistema Sole-Terra, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra.

Da WFIRST a Nancy Grace Roman

La missione era stata concepita con il nome WFIRST, acronimo di Wide Field Infrared Survey Telescope. Nel 2020 è stata ribattezzata in onore di Nancy Grace Roman, la prima chief astronomer della NASA e una figura decisiva nella nascita del programma di astronomia spaziale dell’agenzia.

Roman avrà uno specchio primario di 2,4 metri, praticamente dello stesso diametro di quello di Hubble. La differenza più importante, però, sarà nella fotocamera che si trova dietro lo specchio: il Wide Field Instrument potrà riprendere una porzione di cielo almeno 100 volte più ampia rispetto a Hubble, mantenendo una precisione paragonabile nelle immagini.

Un telescopio costruito per la statistica cosmica

Questa combinazione di nitidezza e ampiezza consentirà a Roman di ripetere rapidamente le osservazioni su grandi aree del cielo. NASA stima che, nel corso della sua vita operativa, l’osservatorio potrebbe misurare la luce proveniente da circa un miliardo di galassie. Non si tratta soltanto di un record numerico: osservare popolazioni così vaste permette di riconoscere schemi e variazioni che sarebbero difficili da individuare studiando singoli oggetti.

La missione avrà una durata nominale di circa cinque anni, con un obiettivo operativo di dieci. Il piano tecnico NASA indica inoltre un volume di dati di circa 11 terabit al giorno e una velocità di trasmissione verso la Terra compresa tra 250 e 500 megabit al secondo.

Energia oscura: perché l’universo accelera?

Uno degli obiettivi centrali di Roman è chiarire la natura dell’energia oscura, il fenomeno associato all’espansione accelerata dell’universo. Per farlo, il telescopio combinerà diversi tipi di misurazione:

• la distribuzione tridimensionale delle galassie e il loro raggruppamento;
• il weak gravitational lensing, cioè le minuscole deformazioni delle immagini delle galassie lontane causate dalla gravità della materia interposta;
• le distanze ricavate dalle supernove di tipo Ia, utilizzate come indicatori cosmici per misurare l’espansione.

Il confronto tra questi dati aiuterà gli scienziati a capire se l’energia oscura si comporta come una costante cosmologica oppure se cambia nel tempo. Le osservazioni potranno anche mettere alla prova la relatività generale su scale cosmiche e verificare se le leggi della gravità descrivono correttamente la crescita delle strutture dell’universo.

La materia oscura si vedrà attraverso la sua gravità

La materia oscura non emette né riflette luce, ma la sua presenza può essere dedotta dal modo in cui devia la luce proveniente da oggetti più lontani. Misurando sistematicamente la forma apparente di centinaia di milioni di galassie, Roman costruirà mappe della distribuzione della materia nell’universo, compresa quella invisibile.

Queste mappe saranno importanti perché collegheranno due aspetti della cosmologia: quanta materia si è aggregata nel tempo e quanto rapidamente l’universo si è espanso. È proprio il confronto tra crescita delle strutture ed espansione a poter rivelare nuove proprietà dell’energia oscura o eventuali limiti alle teorie attuali.

Esopianeti: una caccia diversa da quella di Kepler e TESS

Roman osserverà anche il centro affollato della Via Lattea, monitorando la luminosità di centinaia di milioni di stelle. Il metodo principale sarà il microlensing gravitazionale: quando una stella passa quasi davanti a un’altra lungo la linea di vista, la gravità dell’oggetto più vicino amplifica temporaneamente la luce di quello sullo sfondo. Se intorno alla stella in primo piano orbita un pianeta, la sua presenza può produrre una breve variazione aggiuntiva nella luminosità osservata.

Questa tecnica è complementare al metodo del transito, che individua un pianeta quando passa davanti alla propria stella e ne oscura una piccola parte. Il microlensing è particolarmente utile per trovare mondi freddi e lontani dalla stella, oltre a possibili pianeti fluttuanti, cioè oggetti che viaggiano nella galassia senza orbitare attorno a una stella. NASA stima attualmente circa 100.000 pianeti individuabili con questa tecnica; la cifra di 200.000, talvolta riportata, non è la stima NASA attuale.

Il coronografo: immagini dirette, ma soprattutto tecnologia

Roman porterà anche il Coronagraph Instrument, uno strumento progettato per bloccare parte della luce abbagliante delle stelle. In questo modo potrà tentare di ottenere immagini e spettri di alcuni grandi esopianeti e dei dischi di polveri che circondano stelle vicine, dove possono formarsi nuovi pianeti.

Il coronografo sarà soprattutto una dimostrazione tecnologica. Le tecniche sviluppate — maschere coronografiche di precisione, specchi deformabili e sistemi di controllo del fronte d’onda — potranno essere utilizzate nelle future missioni dedicate alla ricerca e alla caratterizzazione di mondi potenzialmente abitabili.

I preparativi per il lancio

Il 25 luglio 2026 i tecnici hanno completato il rifornimento del telescopio presso il Kennedy Space Center, caricando circa 290 galloni statunitensi di idrazina, equivalenti a quasi 1.100 litri. Il propellente servirà dopo il distacco dal razzo per correggere la traiettoria e raggiungere la posizione operativa vicino a L2, oltre che per le manovre di mantenimento orbitale.

NASA indica il 30 agosto come data di lancio e ha descritto la partenza come anticipata di otto mesi rispetto al precedente obiettivo. Prima del decollo sono previste le ultime verifiche, i test alimentati, le prove delle procedure di lancio, l’integrazione con lo stadio superiore e la chiusura del telescopio nell’ogiva protettiva del Falcon Heavy.

Roman e Webb non fanno lo stesso lavoro

Roman non sostituirà il James Webb Space Telescope (JWST) e non sarà un suo concorrente diretto. I due osservatori sono progettati per lavorare insieme.

Roman è ottimizzato per le grandi campagne di ricognizione: individuerà ampie popolazioni di galassie, supernove ed esopianeti e segnalerà gli oggetti più rari o interessanti. Webb potrà poi osservare quei bersagli selezionati molto più a fondo, con analisi dettagliate di singole galassie, stelle, pianeti e atmosfere. In sintesi, Roman offrirà la panoramica e Webb il primo piano.

Le cifre da prendere con cautela

Alcuni numeri circolati nelle anticipazioni non sono confermati allo stesso modo dalle fonti disponibili. La documentazione NASA sostiene un campo visivo almeno 100 volte più grande di quello di Hubble, non 50 volte. La stima ufficiale attuale per i pianeti rilevati tramite microlensing è di circa 100.000, non “fino a 200.000”.

Non emerge invece un supporto sufficientemente autorevole, nelle fonti disponibili, per le cifre precise di 500 terabyte di dati all’anno o per l’affermazione secondo cui Roman osserverebbe in un mese ciò che Hubble impiegherebbe un secolo a riprendere. Il punto centrale resta comunque chiaro: grazie al suo enorme campo visivo e alla capacità di osservare il vicino infrarosso, Roman amplierà drasticamente la scala delle indagini cosmologiche e offrirà una nuova mappa statistica dell’universo.