O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman (abreviado como Roman, Roman Space Telescope ou RST, e anteriormente como Wide-Field Infrared Survey Telescope ou WFIRST ) é um grande telescópio espacial de infravermelho da NASA. Seu lançamento foi realizado dia 30 de agosto de 2026.
O telescópio é baseado em um espelho primário de amplo campo de visão () que carrega dois instrumentos científicos, o Wide-Field Instrument (instrumento de campo amplo) e o Instrumento Coronográfico. O Wide-Field Instrument (WFI) é uma câmera multibanda visível e infravermelha próxima de 300,8 megapixels, fornecendo uma nitidez de imagens comparável à alcançada pelo Telescópio Espacial Hubble sobre uma área de visão de 0,28 graus quadrados, 100 vezes maior do que as câmeras de imagem do Hubble. O Instrumento Coronográfico (CGI) é uma câmera e espectrômetro de alto contraste com pequeno campo de visão que cobre comprimentos de onda visíveis e infravermelho próximo usando uma nova tecnologia de supressão de luz estelar.
Os objetivos declarados incluem uma busca por planetas extra-solares usando microlentes gravitacionais, juntamente com a sondagem da cronologia do universo e do crescimento da estrutura cósmica, com o objetivo final de medir os efeitos da energia escura, a consistência da relatividade geral e da curvatura do espaço-tempo .
Roman foi recomendado em 2010 pelo comitê de Pesquisa Decadal do Conselho Nacional de Pesquisa dos Estados Unidos como a principal prioridade para a próxima década da astronomia. Em 17 de fevereiro de 2016 foi aprovado para desenvolvimento e lançamento. Em 20 de maio de 2020, o administrador da NASA Jim Bridenstine anunciou que a missão seria chamada de Telescópio Espacial Nancy Grace Roman em reconhecimento ao papel da primeira Chefe de Astronomia e primeira mulher com cargo executivo da NASA no campo da astronomia . Em julho de 2022, o telescópio Roman estava programado para ser lançado em um foguete Falcon Heavy sob um contrato com prontidão até outubro de 2026, com um compromisso de lançamento da NASA até maio de 2027.
O telescópio foi lançado ao espaço dia 30 de agosto de 2026, às 8h26 do horário de Brasília. Dentro de um foguete Falcon Heavy da SpaceX, a partir do Centro Espacial John F. Kennedy.
Desenvolvimento da missão esquerda|miniaturadaimagem| Modelo 3D do telescópio O projeto do Telescópio Espacial Roman compartilha uma herança com vários projetos propostos para a Missão Conjunta de Energia Escura (JDEM) entre a NASA e o Departamento de Energia (DOE).
O projeto original, denominado WFIRST Design Reference Mission 1, foi estudado entre 2011 e 2012, propondo um telescópio desobstruído com de diâmetro, anastigmat de três espelhos. O projeto continha um único instrumento, composto de um espectrômetro de prisma sem fenda e uma câmera de imagem visível ao infravermelho próximo.
Em 2012, surgiu outra possibilidade: a NASA poderia usar um telescópio do National Reconnaissance Office (NRO) fabricado pela Harris Corporation para realizar uma missão como a planejada para o WFIRST. A NRO ofereceu-se para doar dois telescópios, do mesmo tamanho do Telescópio Espacial Hubble, mas com uma distância focal mais curta e, portanto, um campo de visão mais amplo. Isto proporcionou um importante impulso político ao projeto. Este conceito de missão, denominado WFIRST-AFTA (Astrophysics Focused Telescope Assets), foi amadurecido por uma equipe científica e técnica e esta missão é atualmente o único plano da NASA para o uso dos telescópios NRO. O desenho da linha de base do Roman inclui também um coronógrafo para permitir a imagem direta de exoplanetas .
Diversas implementações do WFIRST/Roman foram estudadas. Estas incluíram a configuração do Joint Dark Energy Mission -Omega: uma missão de referência de design provisória que apresentava um telescópio de , uma missão de referência de projeto 1 com um telescópio de 1,3m, uma missão de referência de projeto 2 com um telescópio de e várias iterações do AFTA com configuração de .
No relatório final de 2015, Roman foi considerado tanto para a órbita geossíncrona quanto para uma órbita em torno do ponto Lagrange Sol-Terra L2. L2 tem desvantagens em relação à órbita geossíncrona na taxa de dados disponível e no propulsor necessário, mas vantagens para melhores restrições de observação, melhor estabilidade térmica e ambiente de radiação mais benigno. Alguns casos científicos (como a paralaxe de microlentes de exoplanetas) são melhorados em L2, mas a possibilidade de manutenção robótica em qualquer um dos locais é atualmente desconhecida. Em fevereiro de 2016, foi decidido usar uma órbita halo em torno de L2.
O projeto é liderado por uma equipe do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Em 30 de novembro de 2018, a NASA anunciou que havia assinado um contrato para o telescópio. Isso foi para uma parte chamada OTA, o Optical Telescope Assembly, e vai até 2025. Isto ocorre em conjunto com o Goddard Space Flight Center, para o qual a OTA está planejada para entrega como parte deste contrato.
Uma descrição das capacidades da missão em fevereiro de 2019 está disponível em um white paper publicado por membros da equipe do Roman.
Objetivos científicos direita|miniaturadaimagem| Esta visualização segue o Telescópio Espacial Roman em sua trajetória até o ponto Lagrange Sol-Terra L2. Os objetivos científicos para o Roman visam abordar questões de ponta em cosmologia e pesquisa de exoplanetas, incluindo:
Responder perguntas básicas sobre energia escura, complementares à missão Euclides da Agência Espacial Europeia (ESA), e incluindo: A aceleração cósmica é causada por um novo componente de energia ou pelo colapso da relatividade geral em escalas cosmológicas? Se a causa for um novo componente de energia, a sua densidade de energia é constante no espaço e no tempo, ou evoluiu ao longo da história do universo? Roman usará três técnicas independentes para sondar a energia escura: oscilações acústicas bárion, observações de supernovas distantes e lentes gravitacionais fracas . Concluir um censo de exoplanetas para ajudar a responder novas questões sobre o potencial de vida no universo: Quão comuns são sistemas solares como o nosso? Que tipos de planetas existem nas regiões frias e externas dos sistemas planetários? O que determina a habitabilidade de mundos semelhantes à Terra? Este censo utiliza uma técnica que pode encontrar exoplanetas com massa apenas algumas vezes maior que a da Lua: microlentes gravitacionais . O censo também incluiria uma amostra de planetas flutuantes com massas pequenas, com possível sensibilidade até massas como a do planeta Marte . Estabelecer uma investigação para convidados, ou seja, não só para a equipe Roman, permitindo que novas pesquisas respondam a diversas questões sobre a nossa Galáxia e o Universo. Fornecer um coronógrafo para imagens diretas de exoplanetas que fornecerá as primeiras imagens diretas e espectros de planetas em torno de nossos vizinhos mais próximos, semelhantes aos nossos próprios planetas gigantes.
Instrumentos miniaturadaimagem|Os filtros do Conjunto de Filtros de Cor do Instrumento Coronógrafo do Telescópio Espacial Roman da NASA bloqueiam toda a luz, exceto uma cor específica, ou comprimento de onda. Muitos dos filtros parecem escuros nesta foto porque são transparentes apenas à luz infravermelha, que é invisível ao olho humano. O telescópio transporta dois instrumentos.
WFI O Wide-Field Instrument (WFI) é uma câmera de 300,8 megapixels que fornece multibanda visível para imagens até infravermelho próximo (0,48 a 2,30μm) usando um filtro de banda larga e seis filtros de banda estreita. Uma matriz de plano focal baseada em HgCdTe captura um campo de visão de 0,28 graus quadrados com uma escala de pixels de 110 milissegundos de arco. A matriz de detectores é composta por 18 detectores H4RG-10 fornecidos pela Teledyne . Este instrumento também carrega conjuntos de prismas de alta dispersão e de baixa dispersão para espectroscopia sem fenda de campo amplo.
CGI O Instrumento Coronagráfico (CGI) é um coronógrafo de alto contraste que cobre comprimentos de onda mais curtos (575 nm a 825 nm) usando tecnologia de supressão de luz estelar de espelho duplo deformável. Pretende-se obter uma supressão de parte por bilhão da luz estelar para permitir a detecção e espectroscopia de planetas com uma separação visual de apenas 0,15 segundos de arco de suas estrelas hospedeiras.
História Em 2 de março de 2020, a NASA anunciou que havia aprovado o processo de implementação do WFIRST (agora Roman) com um custo de desenvolvimento esperado de US$ 3,2 bilhões e um custo total máximo de US$ 3,934 bilhões, incluindo o coronógrafo e cinco anos de operações científicas de missão.
Em 20 de maio de 2020, o administrador da NASA Jim Bridenstine anunciou que a missão seria chamada de Telescópio Espacial Nancy Grace Roman em reconhecimento ao papel da ex-Chefe de Astronomia da NASA no campo da astronomia .
Em 31 de março de 2021, o Escritório do Inspetor Geral da NASA (OIG) divulgou um relatório que afirmava que o desenvolvimento do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman havia sido afetado pela pandemia de COVID-19, que atingiu os EUA durante um período particularmente importante no desenvolvimento do telescópio. A NASA espera um impacto total de US$ 400 milhões devido à pandemia e seu efeito sobre os subcontratados do projeto.
Em 29 de setembro de 2021, a NASA anunciou que Roman havia passado em sua Revisão Crítica de Design (CDR) e que, com os impactos previstos das interrupções do COVID-19 e com a fabricação de hardware de voo concluída até 2024, seguida pela integração da missão, a data de lançamento não seria posterior a maio de 2027.
Em 19 de julho de 2022, a NASA anunciou que Roman seria lançado em um veículo de lançamento Falcon Heavy, com um contrato especificando prontidão até outubro de 2026 e um custo de lançamento de aproximadamente US$ 255 milhões.
História e status de financiamento miniaturadaimagem| Dra. Nancy Grace Roman, a primeira Chefe de Astronomia da NASA, é mostrada no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, aproximadamente em 1972. No ano fiscal de 2014, o Congresso providenciou US$ 56 milhões para a missão Roman, e em 2015 o Congresso providenciou mais US$ 50 milhões. A conta de gastos do ano fiscal de 2016 forneceu mais US$ 90 milhões para Roman, o que foi muito acima do pedido da NASA de US$ 14 milhões, permitindo que a missão entrasse na "fase de formulação" em fevereiro de 2016. Em 18 de fevereiro de 2016, a NASA anunciou que Roman havia se tornado oficialmente um projeto (não mais um estudo), o que significa que a agência pretendia realizar a missão conforme o planejado; naquela época, a parte "AFTA" do nome foi abandonada, pois essa abordagem era a única sendo seguida. Roman foi então planejado para um lançamento em meados de 2020 (atualmente, seu lançamento é planejado para 2026-2027). O custo total do Roman naquela época era esperado em mais de US$ 2 bilhões; A estimativa do orçamento da NASA para 2015 foi de cerca de US$ 2 bilhões em dólares de 2010, o que deve ser ajustado considerando a inflação.