El Telescopio Espacial Romano Nancy Grace (abreviado como Roman o Telescopio Espacial Romano , y anteriormente Telescopio de Exploración Infrarroja de Campo Amplio o WFIRST ) es un telescopio espacial infrarrojo de la NASA en desarrollo y programado para lanzarse a una órbita Sol-Tierra L 2 en mayo. 2027. [5]
El Telescopio Espacial Romano se basa en un espejo primario de campo de visión existente de 2,4 m (7,9 pies) de ancho y llevará dos instrumentos científicos. El Instrumento de Campo Amplio (WFI) es una cámara multibanda de 300,8 megapíxeles visible e infrarrojo cercano , que proporciona una nitidez de imágenes comparable a la lograda por el Telescopio Espacial Hubble en un campo de visión de 0,28 grados cuadrados, 100 veces mayor que cámaras de imágenes en el Hubble. El Instrumento Coronagráfico (CGI) es una cámara y un espectrómetro de alto contraste y campo de visión pequeño que cubre longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas utilizando una novedosa tecnología de supresión de la luz estelar.
Los objetivos declarados [6] incluyen la búsqueda de planetas extrasolares utilizando microlentes gravitacionales , [7] además de investigar la cronología del universo y el crecimiento de la estructura cósmica, con el objetivo final de medir los efectos de la energía oscura , [8] la consistencia de la relatividad general y la curvatura del espacio-tiempo .
Roman fue recomendado en 2010 por el comité de Encuesta Decenal del Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos como la máxima prioridad para la próxima década de la astronomía. El 17 de febrero de 2016 se aprobó su desarrollo y lanzamiento. [9] El 20 de mayo de 2020, el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, anunció que la misión se llamaría Telescopio Espacial Romano Nancy Grace en reconocimiento al papel del ex Jefe de Astronomía de la NASA en el campo de la astronomía . [10] A partir de mayo de 2024 , está previsto que Roman sea lanzado en un cohete Falcon Heavy en virtud de un contrato que especifica que estará listo para octubre de 2026 [3] respaldando un compromiso de lanzamiento de la NASA de mayo de 2027. [11] [12][actualizar]
El diseño del Telescopio Espacial Romano comparte herencia con varios diseños propuestos para la Misión Conjunta de Energía Oscura (JDEM) entre la NASA y el Departamento de Energía (DOE).
El diseño original, llamado WFIRST Design Reference Mission 1, se estudió en 2011-2012 y presentaba un telescopio anastigmat de tres espejos sin obstáculos de 1,3 m (4,3 pies) de diámetro. [13] Contenía un solo instrumento, un espectrómetro de prisma sin rendija y generador de imágenes en el infrarrojo cercano.
En 2012 surgió otra posibilidad: la NASA podría utilizar un telescopio de segunda mano de la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) fabricado por Harris Corporation para llevar a cabo una misión como la planeada por WFIRST. NRO se ofreció a donar dos telescopios , del mismo tamaño que el Telescopio Espacial Hubble pero con una distancia focal más corta y, por tanto, un campo de visión más amplio . [14] Esto proporcionó un impulso político importante al proyecto, a pesar de que el telescopio representa sólo una fracción modesta del costo de la misión y las condiciones límite del diseño de la NRO pueden hacer que el costo total supere el de un nuevo diseño. Este concepto de misión, denominado WFIRST-AFTA (Astrophysics Focused Telescope Assets), fue madurado por un equipo científico y técnico; [15] esta misión es ahora el único plan actual de la NASA para el uso de los telescopios NRO. [16] El diseño de referencia romano incluye un coronógrafo para permitir la obtención de imágenes directas de exoplanetas . [17]
Se estudiaron varias implementaciones de WFIRST/Roman. Estos incluyeron la Misión Conjunta de Energía Oscura - configuración Omega, una Misión de Referencia de Diseño Interina con un telescopio de 1,3 m (4,3 pies), [18] Misión de Referencia de Diseño 1 [19] con un telescopio de 1,3 m, Misión de Referencia de Diseño 2 [20] con un telescopio de 1,1 m (3,6 pies) y varias iteraciones de la configuración AFTA de 2,4 m (7,9 pies).
En el informe final de 2015, [6] Roman fue considerado tanto para la órbita geosincrónica como para una órbita alrededor del punto L 2 de Lagrange Sol-Tierra . L 2 tiene desventajas frente a la órbita geosincrónica en cuanto a la velocidad de datos disponible y el propulsor requerido, pero tiene ventajas en cuanto a limitaciones de observación mejoradas, mejor estabilidad térmica y un entorno de radiación más benigno. Algunos casos científicos (como el paralaje de microlentes de exoplanetas) se han mejorado en L 2 , pero actualmente se desconoce la posibilidad de servicio robótico en cualquiera de las ubicaciones. En febrero de 2016 se decidió utilizar una órbita de halo alrededor de L 2 . [9]
El proyecto está dirigido por un equipo del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland . El 30 de noviembre de 2018, la NASA anunció que había adjudicado un contrato para el telescopio. [21] Esto fue para una parte llamada OTA, el Conjunto del Telescopio Óptico, y se extenderá hasta 2025. [21] Esto es en conjunto con el Centro de Vuelo Espacial Goddard, para el cual se planea entregar la OTA como parte de este contrato. [21]
Una descripción de febrero de 2019 de las capacidades de la misión está disponible en un documento técnico publicado por miembros del equipo romano. [22]
Los objetivos científicos de Roman pretenden abordar cuestiones de vanguardia en cosmología e investigación de exoplanetas , que incluyen:
El telescopio debe llevar dos instrumentos.
El 2 de marzo de 2020, la NASA anunció que había aprobado WFIRST para proceder a su implementación, con un costo de desarrollo esperado de 3.200 millones de dólares y un costo total máximo de 3.934 millones de dólares, incluido el coronógrafo y cinco años de operaciones científicas de la misión. [28]
El 20 de mayo de 2020, el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, anunció que la misión se llamaría Telescopio Espacial Romano Nancy Grace en reconocimiento al papel del ex Jefe de Astronomía de la NASA en el campo de la astronomía . [10]
El 31 de marzo de 2021, la Oficina del Inspector General (OIG) de la NASA publicó un informe que afirmaba que el desarrollo del Telescopio Espacial Romano Nancy Grace se había visto afectado por la pandemia de COVID-19 , que azotó a los EE. UU. durante un momento particularmente importante en el desarrollo del telescopio. La NASA espera un impacto total de 400 millones de dólares debido a la pandemia y su efecto en los subcontratistas del proyecto. [29]
El 29 de septiembre de 2021, la NASA anunció que Roman había aprobado su Revisión de Diseño Crítico (CDR) y que, con los impactos previstos de las interrupciones del COVID-19 y con la fabricación del hardware de vuelo completada para 2024 seguida de la integración de la misión, la fecha de lanzamiento no sería posterior. mayo de 2027. [30]
El 19 de julio de 2022, la NASA anunció que Roman se lanzaría en un vehículo de lanzamiento Falcon Heavy , con un contrato que especificaba que estaría listo para octubre de 2026 y un costo de lanzamiento de aproximadamente 255 millones de dólares. [3]
En el año fiscal 2014, el Congreso proporcionó 56 millones de dólares para Roman, y en 2015, el Congreso proporcionó 50 millones de dólares. [31] El proyecto de ley de gastos del año fiscal 2016 proporcionó 90 millones de dólares para Roman, muy por encima de la solicitud de la NASA de 14 millones de dólares, lo que permitió que la misión entrara en la "fase de formulación" en febrero de 2016. [31] El 18 de febrero de 2016, la NASA anunció que Roman se había convertido formalmente en un proyecto (en lugar de un estudio), lo que significa que la agencia tiene la intención de llevar a cabo la misión según lo establecido; [9] en ese momento, se eliminó la parte "AFTA" del nombre, ya que sólo se persigue ese enfoque. Roman tiene un plan para un lanzamiento a mediados de la década de 2020. Se esperaba que el costo total de Roman en ese momento fuera de más de 2 mil millones de dólares; [32] La estimación presupuestaria de la NASA para 2015 fue de alrededor de 2.000 millones de dólares estadounidenses en dólares de 2010, lo que corresponde a alrededor de 2.700 millones de dólares estadounidenses en dólares anuales reales (ajustados a la inflación). [33]
En abril de 2017, la NASA encargó una revisión independiente del proyecto para garantizar que el alcance y el costo de la misión fueran comprendidos y alineados. [34] La revisión reconoció que Roman ofrece "capacidades de estudio innovadoras y sin precedentes para la energía oscura , los exoplanetas y la astrofísica general ", pero dirigió la misión a "reducir el costo y la complejidad lo suficiente como para tener una estimación de costos consistente con el objetivo de costo de 3.200 millones de dólares estadounidenses". fijado al inicio de la Fase B". [35] La NASA anunció (enero de 2018) las reducciones [ aclaración necesaria ] tomadas en respuesta a esta recomendación, y que Roman procedería a la revisión del diseño de su misión en febrero de 2018 y comenzaría la Fase B en abril de 2018. [36] La NASA confirmó (marzo 2018) que los cambios [ se necesita aclaración ] realizados en el proyecto habían reducido el costo estimado de su ciclo de vida a USD 3200 millones y que la decisión de la Fase B [ se necesita aclaración ] estaba en camino de comenzar el 11 de abril de 2018 .
En febrero de 2018, la administración Trump propuso un presupuesto para el año fiscal 2019 que habría retrasado la financiación del Roman (entonces llamado WFIRST), citando prioridades más altas [ aclaración necesaria ] dentro de la NASA y el costo creciente de este telescopio. [38] La propuesta de desfinanciamiento del proyecto fue recibida con críticas por parte de astrónomos profesionales, quienes señalaron que la comunidad astronómica estadounidense había calificado a Roman como la misión espacial de mayor prioridad para la década de 2020 en el Decadal Survey de 2010 . [39] [40] La Sociedad Astronómica Estadounidense expresó "grave preocupación" por la propuesta de desfinanciamiento y señaló que el costo estimado del ciclo de vida de Roman no había cambiado durante los dos años anteriores. [41] De acuerdo, el Congreso aprobó un presupuesto romano para el año fiscal 2018 los días 22 y 23 de marzo de 2018 que excede la solicitud de presupuesto de la administración para ese año y declaró que "rechaza la cancelación de las prioridades científicas recomendadas por el proceso de encuesta decenal de la Academia Nacional de Ciencias". , y ordenó a la NASA que desarrollara nuevas estimaciones de los costos totales y anuales de desarrollo de Roman. [42] [37] El presidente de los Estados Unidos anunció que había firmado el proyecto de ley el 23 de marzo de 2018. [43] La NASA fue financiada a través de un proyecto de ley de asignaciones para el año fiscal 2019 el 15 de febrero de 2019, con 312 millones de dólares para Roman, rechazando la reducción del presidente. Solicitud de presupuesto y reafirmando el deseo de completar Roman con un presupuesto de planificación de 3.200 millones de dólares. [44]
En marzo de 2019, la administración Trump propuso nuevamente desfinanciar a Roman en su propuesta de presupuesto para el año fiscal 2020 al Congreso. [45] En un testimonio del 27 de marzo de 2019, el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, insinuó que la NASA continuaría con Roman después del telescopio espacial James Webb , afirmando que "WFIRST será una misión crítica cuando James Webb esté en órbita". [46] En una presentación del 26 de marzo de 2019 ante el Comité de Astronomía y Astrofísica de las Academias Nacionales , el director de la División de Astrofísica de la NASA , Paul L. Hertz, declaró que Roman "mantiene su costo de 3.200 millones de dólares por ahora... Necesitamos 542 millones de dólares". en el año fiscal 2020 para mantener el rumbo". En ese momento, se afirmó que Roman llevaría a cabo su Revisión de Diseño Preliminar (PDR) para la misión general en octubre de 2019, seguida de una confirmación formal de la misión a principios de 2020.
La NASA anunció la finalización de la Revisión Preliminar del Diseño (PDR) el 1 de noviembre de 2019, pero advirtió que, aunque la misión seguía encaminada para una fecha de lanzamiento de 2025, las deficiencias en la propuesta de presupuesto del Senado para el año fiscal 2020 para Roman amenazaban con retrasarla aún más. [47]
La oficina del proyecto Roman está ubicada en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland , y es responsable de la gestión general del proyecto. GSFC también lidera el desarrollo del instrumento de campo amplio, la nave espacial y el telescopio. El Instrumento Coronagráfico se está desarrollando en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California . Las actividades de apoyo científico para Roman se comparten entre el Space Telescope Science Institute ( Baltimore, Maryland ), que es el Centro de Operaciones Científicas; el Centro de Análisis y Procesamiento de Infrarrojos , Pasadena, California; y GSFC .
Cuatro socios internacionales, a saber, la agencia espacial francesa CNES , la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y el Instituto Max Planck de Astronomía se han unido a la NASA para proporcionar diversos componentes y apoyo científico a Roman. [48] [49] [50] A partir de 2016, la NASA expresó interés en las contribuciones de la ESA al soporte de la nave espacial, el coronógrafo y la estación terrestre. [51] Para el instrumento coronógrafo se han establecido contribuciones de Europa y Japón . [51] En 2018 se estaba considerando una contribución del Instituto Max Planck de Astronomía de Alemania : las ruedas de filtro para la máscara de bloqueo de estrellas dentro del coronógrafo. [52] En 2016, la agencia espacial japonesa JAXA propuso agregar un módulo de polarización para el coronógrafo, además de un compensador de polarización. Una capacidad de polarimetría precisa en Roman puede fortalecer el argumento científico a favor de los exoplanetas y los discos planetarios , que muestran la polarización. [53] [54] El apoyo terrestre será proporcionado por una nueva estación de la NASA en White Sands , la estación Misada en Japón y la estación New Norcia de la ESA en Australia. [55]
En mayo de 2018, la NASA otorgó un contrato de varios años a Ball Aerospace para proporcionar componentes clave (el conjunto optomecánico WFI) para el instrumento de campo amplio en Roman. [56] En junio de 2018, la NASA otorgó un contrato a Teledyne Scientific and Imaging para proporcionar los detectores de infrarrojos para el instrumento de campo amplio. [57] El 30 de noviembre de 2018, la NASA anunció que había adjudicado el contrato para el montaje del telescopio óptico a Harris Corporation de Rochester, Nueva York . [21]
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