Quando verrà lanciato a metà degli anni '20, Il telescopio spaziale romano Nancy Grace della NASA rivoluzionerà l'astronomia basandosi sulle scoperte scientifiche e sui progressi tecnologici dell'Hubble, Spitzer, e telescopi spaziali Webb. L'ampio campo visivo e la risoluzione superba della missione consentiranno agli scienziati di condurre ampie indagini cosmiche, fornendo una grande quantità di informazioni sui regni celesti dal nostro sistema solare fino al confine dell'universo osservabile.

Il 23 luglio, il telescopio spaziale romano ha completato con successo la revisione critica del progetto dei sistemi di terra della missione, che sono distribuiti su più istituzioni tra cui lo Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora, Maryland; Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland; e Caltech/IPAC a Pasadena, California. STScI ospiterà il Science Operations Center (SOC), mentre Goddard fornirà il Mission Operations Center e Caltech/IPAC ospiterà il Science Support Center. Il superamento della revisione critica del progetto significa che il piano per le operazioni scientifiche fornisce tutte le necessarie capacità di elaborazione e archiviazione dei dati. La missione passerà ora alla fase successiva:costruire e testare i sistemi di nuova concezione che consentiranno la pianificazione e la programmazione delle osservazioni romane e la gestione dei dati risultanti, dovrebbe essere superiore a 20 petabyte (20, 000, 000 GB) entro i primi cinque anni di attività.

"In STScI, siamo davvero entusiasti delle opportunità di scoperta che Roman porterà. Tutti i settori dell'astrofisica ne trarranno beneficio, " ha affermato il vicedirettore di STScI Nancy Levenson. "Stiamo sviluppando nuovi strumenti e nuovi modi di lavorare in modo che la comunità di ricerca globale possa sfruttare al meglio le capacità avanzate di questo sondaggio orientato, missione spaziale "big data"."

"È necessario molto lavoro per raggiungere questo stadio in qualsiasi missione spaziale, e il nostro team ha affrontato la sfida aggiuntiva della pandemia di COVID-19. Il completamento con successo della revisione critica del progetto è una testimonianza di tutti i loro sforzi, " ha detto Cristina Oliveira, Vice capo SOC presso STScI.

Nel suo ruolo di Science Operations Center, STScI pianificherà, orario, ed effettuare osservazioni, elaborare e archiviare set di dati di missione, e coinvolgere e informare la comunità astronomica e il pubblico. STScI collaborerà strettamente con il Goddard Space Flight Center della NASA, che gestisce la missione e ospiterà il Mission Operations Center (MOC). Il MOC è responsabile delle operazioni complessive del veicolo spaziale e della supervisione dei dati trasmessi tra il veicolo spaziale e il suolo. La collaborazione include anche Caltech/IPAC, sede del Roman Science Support Center (SSC), che lavora con gli altri elementi del sistema di terra per raggiungere gli obiettivi scientifici e operativi di Roman.

Il Science Support Center del Caltech/IPAC ha il compito di emettere inviti a presentare proposte romane alla comunità scientifica generale e di gestire il processo di proposta. Condurrà anche la pianificazione dell'osservazione dello strumento Coronagraph e i prodotti di dati, e fornire un ambiente di analisi dei dati per lo strumento e il team della comunità. Inoltre, è responsabile della diffusione della comunità sia per la scienza degli esopianeti che per la scienza resa possibile dalle osservazioni spettroscopiche. L'SSC sta inoltre sviluppando e gestendo pipeline di dati scientifici per elaborare i dati dalle modalità spettroscopiche del Wide Field Instrument e per la scienza del microlensing degli esopianeti.

Goddard sta sviluppando il Wide Field Instrument per eseguire le principali indagini scientifiche, e il Jet Propulsion Laboratory della NASA sta sviluppando il Coronagraph Instrument per eseguire osservazioni dirette di imaging di esopianeti.

Ampliare la nostra vista

Roman sarà in grado di catturare un'area oltre 100 volte più grande di Hubble in una singola istantanea. Ciò gli darà la capacità unica di eseguire rilievi ad ampio campo con una risoluzione spaziale, quale sarà la principale modalità operativa dell'osservatorio.

"A differenza di Hubble e Webb, Roman è prima di tutto una missione di indagine, " ha spiegato lo scienziato della missione SOC John MacKenty di STScI. "Il nostro ruolo è quello di aiutare a raccogliere input dalla comunità astronomica, preparare quei sondaggi affinché la comunità possa fare scienza, e fornire alla comunità gli strumenti di cui ha bisogno per svolgere le proprie ricerche".

I sondaggi di Roman genereranno montagne di dati, creando nuove sfide per gli scienziati che cercano di analizzare quei dati. Di conseguenza, STScI sta guidando l'uso del cloud computing per l'elaborazione dei dati romani.

"Invece di inviare i dati all'astronomo, stiamo portando l'astronomo ai dati, ", ha affermato Chris Hanley, ingegnere dei sistemi di missione del SOC, di STScI.

Tutti i dati raccolti dal Telescopio Spaziale Romano saranno accessibili tramite il Barbara A. Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) presso STScI. Questi dati saranno disponibili al pubblico entro pochi giorni dalle osservazioni, la prima per una missione di punta dell'astrofisica della NASA. Poiché gli scienziati di tutto il mondo avranno un rapido accesso ai dati, saranno in grado di scoprire e seguire rapidamente fenomeni di breve durata, come le esplosioni di supernova.

La scienza del telescopio spaziale romano

Roman consentirà una nuova scienza in tutte le aree dell'astrofisica. Può cercare pianeti nani, comete, e asteroidi nel nostro sistema solare. Immaginirà le stelle in tutta la nostra galassia per misurarne la struttura e investigare la sua storia di formazione. Esaminerà anche i luoghi di nascita delle stelle, giganteschi vivai di gas e polvere che l'ampio campo visivo di Roman sarà in grado di riprendere per la prima volta completamente ad alta risoluzione.

Fissando profondamente ampie aree di sezioni di cielo apparentemente vuote, Roman immaginerà un numero senza precedenti di galassie ad alta risoluzione. Roman mapperà la distribuzione della materia oscura all'interno di grandi ammassi di galassie e scoprirà migliaia di galassie a redshift molto elevati, che fornirà gli strumenti per studiare come le galassie cambiano nel tempo cosmico.

I sondaggi di Roman forniranno nuove informazioni sulla storia e la struttura dell'universo, inclusa la misteriosa "energia oscura" che sta facendo espandere lo spazio stesso sempre più velocemente. Questo potente nuovo osservatorio si baserà anche sulle ampie fondamenta del lavoro iniziato con Hubble e altri osservatori come Kepler/K2 e il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) su pianeti al di fuori del nostro sistema solare. Scoprirà migliaia di esopianeti usando la sua fotocamera ad ampio campo. Il suo strumento Coronagraph condurrà una dimostrazione tecnologica e, a seconda delle sue prestazioni, potrebbe fornire studi sulle atmosfere di pianeti gassosi giganti in orbita attorno ad altre stelle.