NASA-in teleskop Nancy Grace Roman osmišljen je za istraživanja koja dosadašnji svemirski opservatoriji nisu mogli provoditi u takvom opsegu: istodobno snimati goleme dijelove neba i dovoljno precizno mjeriti pojedinačne galaksije, zvijezde i planetarne sustave. Njegovo široko vidno polje i infracrvena osjetljivost omogućit će izradu velikih, ujednačenih karata svemira, dok će Hubble i James Webb moći detaljnije proučavati objekte koje Roman otkrije.
Misija nosi ime po Nancy Grace Roman, prvoj glavnoj astronomkinji NASA-e, koja je imala ključnu ulogu u razvoju Hubbleova svemirskog teleskopa. Roman je 30. kolovoza 2026. lansiran raketom Falcon Heavy s Floride i sada putuje prema konačnoj orbiti oko druge Lagrangeove točke sustava Sunce – Zemlja. Najvažniji rezultati neće se temeljiti na jednoj snimci, već na skupovima podataka koji će nastajati godinama i omogućiti usporedbu milijuna galaksija, zvijezda i planetarnih sustava.
Misija je usmjerena na nekoliko ključnih pitanja: kako se širenje svemira mijenjalo tijekom vremena, kako je raspoređena masa koju ne možemo izravno vidjeti, koliko su česti planeti izvan Sunčeva sustava i kako nastaju galaksije. Roman će na ta pitanja odgovarati mjerenjima koja astronomi već koriste, ali u znatno većem opsegu. Hubble daje iznimno oštre snimke, ali pokriva razmjerno uzak dio neba. Za izradu velikih karata potrebno je mnogo pojedinačnih snimaka, a takav pristup troši vrijeme. James Webb promatra još dublje u infracrvenom području i izvrstan je za detaljna mjerenja pojedinačnih galaksija, zvijezda i planeta. Nancy Grace Roman ima drukčiju zadaću: promatrat će velike površine neba uz osjetljivost i rezoluciju usporedive s najboljim svemirskim teleskopima, ali s vidnim poljem najmanje stotinu puta većim od Hubbleova.
NASA procjenjuje da bi Roman u nekim programima mogao pregledavati nebo do tisuću puta brže od Hubblea. Takva brzina omogućuje istraživanja velikih uzoraka koja dosad nisu bila izvediva. Astronomi više neće dobivati samo pažljivo odabrane pojedinačne primjere, već statistički uzorak dovoljno velik za provjeru teorija. Ako se, primjerice, želi izmjeriti kako je tamna energija utjecala na širenje svemira, potrebno je promatrati velik broj galaksija na različitim udaljenostima. Pojedinačna pogreška manje će utjecati na zaključak ako se rezultati velikog uzorka međusobno slažu.
Glavni Romanov instrument zove se Wide Field Instrument, odnosno WFI. Riječ je o kameri i spektrografu osjetljivima na vidljivu i blisku infracrvenu svjetlost. WFI ima oko 300 megapiksela, a sustav se sastoji od 18 detektora s po 4096 puta 4096 piksela. Svaki piksel na nebu pokriva približno 0,11 lučnih sekundi. Cijelo vidno polje obuhvaća oko 0,281 kvadratnog stupnja, uz male razmake između detektora. To je nešto više od površine koju na nebu zauzima puni Mjesec.
Kamera će snimati kroz osam širokopojasnih filtara u rasponu od 0,48 do 2,3 mikrometra. Infracrvena osjetljivost važna je jer se svjetlost udaljenih galaksija tijekom širenja svemira pomiče prema duljim valnim duljinama. Infracrveno zračenje također lakše prolazi kroz oblake prašine koji zaklanjaju područja nastanka zvijezda i središta galaksija. WFI može provoditi i spektroskopiju bez proreza. Umjesto usmjeravanja pojedinog objekta kroz uski otvor, Roman preko cijelog kadra razlaže svjetlost na spektar. Takvi podaci otkrivaju crveni pomak galaksija, njihovu udaljenost, kemijski sastav i kretanje plina. U velikim istraživanjima upravo je ta kombinacija slike i spektra presudna: snimka pokazuje gdje se objekt nalazi i kako izgleda, a spektar pomaže odrediti njegov sastav i udaljenost.
Romanovo primarno zrcalo ima promjer 2,4 metra i jednako je široko kao Hubbleovo, ali je mnogo lakše. NASA navodi da je teško približno 186 kilograma, odnosno manje od četvrtine mase Hubbleova zrcala. Takva je konstrukcija bila moguća zahvaljujući suvremenim proizvodnim postupcima i preciznoj kontroli oblika njegove površine. Optički sustav sastoji se od tri zrcala. Njihov raspored i zakrivljenost daju široko vidno polje, a detektori su postavljeni u obliku luka kako bi slika ostala oštra od jednog ruba do drugoga. Kod teleskopa s tako širokim vidnim poljem i najmanja optička pogreška mogla bi smanjiti oštrinu slike, pa je stabilnost cijele konstrukcije jednako važna kao i promjer zrcala.
Detektori WFI-ja moraju raditi na vrlo niskoj temperaturi. Roman ih hladi pasivno, pomoću radijatora i konstrukcije koja odvodi toplinu od optike i elektronike. Radna temperatura detektora iznosi oko 89,5 kelvina, odnosno približno minus 184 Celzijeva stupnja. Hlađenje smanjuje vlastiti elektronički šum detektora i omogućuje mjerenje slabih infracrvenih izvora.
Opservatorij će biti smješten u orbiti oko druge Lagrangeove točke sustava Sunce – Zemlja, poznate kao L2, približno 1,5 milijuna kilometara udaljene od Zemlje, na suprotnoj strani od Sunca. Roman neće mirovati u jednoj točki, nego će se kretati po halo-orbiti oko L2 dok zajedno sa Zemljom obilazi Sunce. Takav položaj pruža nekoliko praktičnih prednosti. Sunce, Zemlja i Mjesec uglavnom se nalaze na istoj strani teleskopa, pa ih štitnik može zakloniti i tako pomoći u održavanju stabilnih toplinskih uvjeta. Roman pritom može promatrati velik dio neba i trošiti relativno malo goriva za održavanje putanje. James Webb nalazi se u istom dijelu Sunčeva sustava, ali teleskopi nisu povezani i neće letjeti jedan uz drugi.
Stabilnost tog okruženja važna je za precizna mjerenja oblika galaksija. Kod slabog gravitacijskog lećenja astronomi traže vrlo sitna izobličenja koja nastaju kada masa između galaksije i promatrača zakrivi svjetlost koja prolazi pokraj nje. Promjena temperature ili položaja instrumenta mogla bi proizvesti sličan signal i otežati analizu. Konstrukcija Romana osmišljena je tako da takve instrumentalne učinke svede na minimum.
FOTO Prodaju luksuznu kuću od 76 kvadrata za 20.000 eura: Otporna je na sve, a postavlja se za 15 minuta
Otvori KEKS Pay
