El próximo telescopio espacial insignia de la NASA lleva el nombre de Nancy Grace Roman, la primera Jefa de Astronomía de la agencia y la figura conocida como la "Madre del Hubble". Roman está construido alrededor del mismo espejo primario de 2,4 metros que el Hubble, pero con un campo de visión aproximadamente 100 veces más grande. Esa única decisión arquitectónica replantea lo que un telescopio espacial puede hacer. Roman está diseñado para inspeccionar amplias franjas de cielo, no para mirar fijamente un solo objetivo. Las tres encuestas insignia de la misión apuntan a la energía oscura, al microlensing de exoplanetas y a la estructura de la red cósmica.
Por qué existe Roman
La misión fue propuesta originalmente como WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) y fue la prioridad principal de la encuesta decadal de astronomía de las Academias Nacionales en 2010. Su caso científico se apoya en tres pilares: una encuesta de gran área a alta latitud para la cosmología de la energía oscura mediante lente gravitacional débil, una encuesta de microlensing en el bulbo galáctico para exoplanetas, y una encuesta de supernovas para limitar la historia de expansión del universo. Juntas, estas encuestas producen el tipo de muestras estadísticas que observatorios de objetivo único como el JWST no pueden ofrecer.
Roman fue renombrado en 2020 en honor a Nancy Grace Roman, quien como primera Astrónoma Jefa de la NASA en la década de 1960 sentó las bases de lo que más tarde se convirtió en el Telescopio Espacial Hubble.
Cómo se diferencia Roman del Hubble y el JWST
Roman comparte la apertura de 2,4 metros del Hubble; el espejo en sí fue construido originalmente para un programa de la Oficina Nacional de Reconocimiento y donado a la NASA en 2012, una ganancia inesperada que redujo significativamente el costo y el riesgo de cronograma. Pero la óptica detrás del espejo es completamente diferente. El Wide Field Instrument de Roman tiene un arreglo en el plano focal de 18 detectores dispuestos en un mosaico de 3 por 6, lo que le da un campo de visión de 0,28 grados cuadrados por apuntamiento. La WFC3 del Hubble, en comparación, ve aproximadamente 1/100 de cielo en una sola imagen.
La cobertura de longitudes de onda va desde aproximadamente 0,5 hasta 2,3 micrones, del visible al infrarrojo cercano. El JWST trabaja casi por completo en infrarrojo (0,6 a 28 micrones). Los dos telescopios se complementan: Roman es amplio y rápido, el JWST es profundo y detallado. Al igual que el JWST, Roman operará en el punto de Lagrange L2 entre el Sol y la Tierra.
Dos instrumentos: el Wide Field Instrument y el Coronagraph
El Wide Field Instrument (WFI) es el motor científico. Opera en siete filtros de infrarrojo cercano y un espectrógrafo sin rendija de baja resolución, diseñado para los modos de carga de trabajo de las encuestas. El campo de visión de 0,28 grados cuadrados es lo que permite a las encuestas de Roman cubrir miles de grados cuadrados de cielo en un tiempo de observación razonable.
El Coronagraph Instrument (CGI) es un demostrador de tecnología. Los coronógrafos bloquean la luz directa de una estrella para que sus planetas se vuelvan visibles, una técnica ya madura en telescopios terrestres pero nunca operada a este nivel de contraste en el espacio. El objetivo del CGI es demostrar la imagen de alto contraste necesaria para futuras misiones como el Habitable Worlds Observatory, que apunta a obtener imágenes directas de exoplanetas similares a la Tierra. Según el sitio de Roman de la NASA, se espera que el CGI obtenga imágenes de gigantes gaseosos conocidos en luz reflejada, un peldaño, todavía no una detección de un análogo terrestre.
Perfil de la misión y lanzamiento
La misión primaria de Roman es de cinco años de observación en L2. El vehículo de lanzamiento es el Falcon Heavy de SpaceX, seleccionado en julio de 2022. El cronograma actual de la NASA apunta a un lanzamiento no más tarde de mayo de 2027, con un esfuerzo interno orientado a una fecha de preparación más temprana. A partir de 2026, la integración y las pruebas se encuentran en sus fases finales en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Puedes seguir los hitos de la misión y las actualizaciones de preparación para el lanzamiento en nuestra página de seguimiento de Roman.
El costo total del ciclo de vida es de aproximadamente 4.000 millones de dólares. Es comparable a la estimación de costo a mediados del desarrollo del JWST, pero muy por debajo del costo final de este, en parte porque Roman heredó el espejo donado y se benefició de una disciplina de alcance más clara a lo largo del proyecto.
Qué esperar en la ciencia temprana
El tiempo de observación de Roman se divide en tres encuestas comunitarias centrales, diseñadas con anticipación a través del proceso del Comité de Definición de Roman. La Encuesta de Gran Área a Alta Latitud cubrirá aproximadamente 2.000 grados cuadrados en cinco filtros, proporcionando las estadísticas de galaxias con efecto lente necesarias para las restricciones de la energía oscura. La Encuesta de Dominio Temporal del Bulbo Galáctico monitoreará los densos campos estelares hacia el centro de la Vía Láctea en busca de eventos de microlensing, esperando detectar del orden de miles de exoplanetas ligados, incluidos planetas a distancias orbitales que el JWST y las encuestas terrestres actuales no pueden investigar fácilmente.
La Encuesta de Supernovas obtendrá imágenes repetidas de zonas de cielo a alta latitud para detectar supernovas de tipo Ia hasta alto corrimiento al rojo, calibrando la escala de distancias cósmicas. Más allá de estas tres encuestas centrales, una porción del tiempo de Roman está reservada para programas de observador general propuestos a través del Space Telescope Science Institute, que opera el centro de operaciones científicas de Roman.
El lugar de Roman en la era post-JWST
Roman no es un reemplazo del JWST: es un complemento. El JWST mira fijamente; Roman inspecciona. Un apuntamiento típico de Roman ve tanto cielo como 100 apuntamientos del JWST, pero con tiempos de integración más cortos. Las dos misiones colaborarán en el seguimiento: Roman encontrará los candidatos y el JWST caracterizará en detalle los más interesantes.
Roman también sucede efectivamente al rol del Hubble como caballo de batalla de campo amplio. La WFC3 del Hubble, que ha cargado con esa tarea desde 2009, eventualmente será retirada cuando la órbita del Hubble decaiga. Roman recoge la misión de campo amplio en visible e infrarrojo cercano, a una escala mucho mayor, y sienta las bases de ingeniería para el Habitable Worlds Observatory, la próxima misión insignia de la NASA prevista para la década de 2040. Lo que sea que Roman encuentre en su primer año ayudará a dar forma a la priorización de esa misión futura.
