NASAs Roman-teleskop kan endre hvordan vi utforsker verdensrommet

NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope skal etter planen innlede en ny epoke for astronomiske kartlegginger. NASA og SpaceX sikter mot oppskyting tidligst søndag 30. august 2026 kl. 7.26 amerikansk østkysttid, tilsvarende kl. 13.26 norsk sommertid. Oppskytingen skal skje med en SpaceX Falcon Heavy fra oppskytingsrampe 39A ved Kennedy Space Center i Florida. NASA planlegger å starte direktesendingen kl. 6.20 EDT, eller kl. 12.20 norsk tid, men både tidspunkt og dato kan bli endret. 1

Roman er ikke først og fremst laget for å ta enda skarpere bilder av kjente galakser og tåker. Den store fordelen er kombinasjonen av høy oppløsning og et enormt synsfelt. Teleskopet skal kunne undersøke store deler av himmelen raskt – og dermed finne mønstre, sjeldne hendelser og objekter som målrettede observasjoner lett kan gå glipp av.

Oppskytingen og ferden ut i rommet

Roman skal sendes mot Sol–jord-systemets L2-punkt, rundt 930 000 miles, eller 1,5 millioner kilometer, fra jorden. Området gir stabile observasjonsforhold og ligger i samme generelle del av verdensrommet som James Webb-teleskopet.

Oppdraget er planlagt som et femårig hovedprogram. Den vitenskapelige driften kan likevel fortsette lenger dersom romfartøyet holder seg friskt og det finnes finansiering. En mulig reserveoppskyting 31. august er en beredskapsmulighet, ikke en garanti. Når de ordinære observasjonene kan begynne, avhenger av oppskytingen og den påfølgende utplasseringen og testingen.

Teleskopet het tidligere Wide Field Infrared Survey Telescope, eller WFIRST. I 2020 fikk det navnet Nancy Grace Roman, etter NASAs første sjefastronom.

Hubble-stort speil – men et mye bredere blikk

Romans hovedspeil er 2,4 meter i diameter, like stort som Hubbles. Den optiske utformingen gir imidlertid Roman et synsfelt minst 100 ganger større enn Hubble, samtidig som teleskopet beholder tilsvarende skarphet i de brede observasjonene.

Hovedinstrumentet, Wide Field Instrument, er et infrarødt kamera på 300 megapiksler. Det skal registrere lys i bølgelengder fra omtrent 0,5 til 2,3 mikrometer – fra synlig lys til nærinfrarødt lys. Ett enkelt Roman-bilde vil dekke et område på himmelen omtrent på størrelse med, eller større enn, den synlige fullmånen. 19

Det er denne dekningen som gjør oppdraget spesielt. Hubble er svært godt egnet til detaljerte studier av utvalgte galakser, tåker og andre mål. Roman skal i stedet kartlegge enorme områder systematisk og produsere ensartede datasett som kan vise hvordan universet henger sammen.

NASA anslår at Roman kan kartlegge himmelen opptil 1 000 ganger raskere enn Hubble ved sammenlignbart arbeid over store områder. I løpet av hovedundersøkelsene er målet å avbilde mer enn to milliarder galakser og oppdage titusenvis av supernovaer. 36

Dette skal Roman undersøke

Mørk energi og universets akselererende vekst

Et av hovedmålene er å finne ut hvorfor universet utvider seg stadig raskere. Astronomene skal kombinere flere målinger, blant annet supernovaer, hvordan galakser klumper seg sammen, og svak gravitasjonslinsing.

Resultatene skal teste ulike forklaringer på den akselererende utvidelsen. Det kan være mørk energi, eller det kan bety at dagens teorier om tyngdekraft ikke beskriver universet fullt ut. Ved å studere hvordan gravitasjonen bøyer lys fra fjernere objekter, skal Roman også bidra til å kartlegge fordelingen av den usynlige mørke materien som former galakser og galaksehoper. 17

En folketelling av planeter i Melkeveien

Roman skal gjennomføre en bred statistisk kartlegging av planetsystemer. En viktig metode blir gravitasjonell mikrolinsing. Når en forgrunnsstjerne passerer foran en fjernere stjerne sett fra jorden, kan tyngdekraften dens forstørre lyset fra bakgrunnsstjernen. En planet rundt forgrunnsstjernen kan skape en liten, målbar endring i denne forstørrelsen.

Metoden er særlig nyttig for å finne kalde planeter som går relativt langt fra stjernen sin – også planeter som er vanskelige å oppdage med metoder som først og fremst finner varme planeter i tette baner. NASA forventer at Roman skal oppdage mer enn 100 000 planeter, inkludert mulige frittflytende planeter som ikke går i bane rundt noen stjerne. 3

Teleskopet skal også bidra til studier med transittmetoden. Da oppdages en planet når den passerer foran stjernen sin og forårsaker en liten nedgang i stjernens lysstyrke.

Teknologi for å fotografere planeter direkte

Roman får også med seg et koronagrafinstrument som først og fremst er en teknologidemonstrasjon. En koronagraf blokkerer eller demper det intense lyset fra en stjerne, slik at langt svakere objekter i nærheten kan studeres.

Instrumentet skal teste metoder for direkte avbildning og karakterisering av enkelte store eksoplaneter og skiver der planeter blir dannet. Målet er ikke å lage en komplett oversikt over jordlignende verdener, men resultatene kan legge grunnlaget for et fremtidig oppdrag som kan avbilde potensielt beboelige planeter direkte. 2

Speilet har en uvanlig historie

Romans 2,4 meter store hovedspeil var opprinnelig ett av to speil som ble produsert for et hemmelig amerikansk rekognoseringsprogram. National Reconnaissance Office overførte speilene til NASA i 2012. Det ga romfartsorganisasjonen tilgang til en optikk på Hubble-nivå uten å måtte utvikle et nytt speil fra grunnen av. 3

Utviklingen ble rammet av betydelig tidspress og kostnadsøkninger, blant annet som følge av koronapandemien. NASA anslo senere prosjektets samlede livsløpskostnad til rundt 4,3 milliarder dollar. Tallet gjelder hele prosjektet, ikke bare selve teleskopet.

NASA fullførte den viktigste monteringen av observatoriet før den formelle forpliktelsen om oppskyting senest i mai 2027, samtidig som teamet arbeidet mot den tidligere muligheten i 2026.

Et supplement til Hubble og Webb

Roman skal ikke erstatte Hubble eller James Webb-teleskopet. Oppdragene er i stor grad komplementære. Roman skal skanne enorme himmelområder og finne sjeldne, statistisk interessante eller uvanlige mål. Deretter kan Webb, Hubble og store bakkebaserte teleskoper undersøke utvalgte galakser, supernovaer og planetsystemer mer detaljert.

Arbeidsdelingen er viktig. Et teleskop som er optimalisert for å studere én galakse i ekstrem detalj, kan ikke effektivt lete gjennom et enormt område etter sjeldne hendelser. Romans styrke blir å finne målene og bygge de store dataseriene som gjør oppfølgingsobservasjonene mer verdifulle.

De viktigste funnene kan være de ingen har planlagt

Romans offisielle mål handler om mørk energi, mørk materie, eksoplaneter og infrarød astrofysikk. Men de mest oppsiktsvekkende funnene kan komme fra objekter astronomene ennå ikke vet at de bør lete etter.

Store, ensartede kartlegginger kan avdekke uventede forbigående fenomener, uvanlige planetsystemer og nye grupper av galakser eller stjerner. Når Roman observerer brede områder gjentatte ganger, vil teleskopet også kunne følge hvordan objekter forandrer seg over tid.

Denne brede tilnærmingen viderefører arven etter Nancy Grace Roman. Som NASAs første sjefastronom bidro hun til å bygge støtten for store romobservatorier og fikk tilnavnet «Hubbles mor». Teleskopet som bærer navnet hennes, skal utvide perspektivet fra dype nærbilder til et langt større kart over universet. 117