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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 telescópio espacial de infravermelho da NASA que está em desenvolvimento e que tem lançamento programado para maio de 2027.
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| Origem do nome | |
|---|---|
| Administrador | |
| Tipo de telescópio | |
| Website |
(en) roman.gsfc.nasa.gov |
| Diâmetro |
2,36 m |
|---|
O Telescópio Espacial Roman é baseado em um espelho primário de amplo campo de visão (2.4 m (7.9 ft)) que carregará 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[1] incluem uma busca por planetas extra-solares usando microlentes gravitacionais,[2] 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,[3] 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.[4] 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 .[5] Em julho de 2022, o telescópio Roman está 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.[6]
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 1.3 m (4.3 ft) de diâmetro, anastigmat de três espelhos.[7] 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.[8] 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[9] e esta missão é atualmente o único plano da NASA para o uso dos telescópios NRO.[10] O desenho da linha de base do Roman inclui também um coronógrafo para permitir a imagem direta de exoplanetas .[11]
Diversas implementações do WFIRST/Roman foram estudadas. Estes incluíram a configuração do Joint Dark Energy Mission -Omega: uma missão de referência de design provisória que apresentava um telescópio de 1.3 m (4.3 ft),[12] uma missão de referência de projeto 1[13] com um telescópio de 1,3m, uma missão de referência de projeto 2[14] com um telescópio de 1.1 m (3.6 ft) e várias iterações do AFTA com configuração de 2.4 m (7.9 ft).
No relatório final de 2015,[1] 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.[4]
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.[15] Isso foi para uma parte chamada OTA, o Optical Telescope Assembly, e vai até 2025.[15] Isto ocorre em conjunto com o Goddard Space Flight Center, para o qual a OTA está planejada para entrega como parte deste contrato.[15]
Uma descrição das capacidades da missão em fevereiro de 2019 está disponível em um white paper publicado por membros da equipe do Roman.[16]
Os objetivos científicos para o Roman visam abordar questões de ponta em cosmologia e pesquisa de exoplanetas, incluindo:
O telescópio transportará dois instrumentos.
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.[21]
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 .[5]
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.[22]
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.[23]
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.
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.[24] 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.[24] 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;[4] 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;[25] 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.[26]
Em abril de 2017, a NASA encomendou uma revisão independente do projeto para garantir que o escopo e o custo da missão fossem compreendidos e alinhados.[27] A revisão reconheceu que Roman oferece "capacidades de pesquisa inovadoras e sem precedentes para energia escura, exoplanetas e astrofísica geral ", mas direcionou a missão para "reduzir o custo e a complexidade de forma que obtivesse uma estimativa de custo consistente com os US$ 3,2 bilhões estabelecidos no início da Fase B".[28] Em janeiro de 2018, a NASA anunciou as reduções de custos, em resposta a esta recomendação, e que Roman prosseguiria com a revisão do projeto de sua missão em fevereiro de 2018, iniciando sua Fase B em abril de 2018.[29] Em março de 2018, a NASA confirmou que as mudanças feitas reduziram o custo estimado do ciclo de vida para US$ 3,2 bilhões e que a novas decisões para a Fase B seriam implementadas a partir de 11 de abril de 2018.[30]
Em fevereiro de 2018, a administração Trump propôs um orçamento para o ano fiscal de 2019 que teria atrasado o financiamento do Roman (então chamado WFIRST), citando prioridades mais altas dentro da NASA e o custo crescente deste telescópio.[31] A proposta de retirada de financiamento do projeto foi recebida com críticas por astrônomos profissionais, que observaram que a comunidade astronômica americana classificou Roman como a missão espacial de maior prioridade para a década de 2020 na Pesquisa Decadal de 2010 .[32][33] A própria Sociedade Astronômica Americana expressou “grave preocupação” com a proposta de retirada de financiamento e observou que o custo estimado do ciclo de vida de Roman não mudou nos dois anos anteriores.[34] O Congresso, concordando com a bancada científica, aprovou um novo orçamento para a missão Roman para o ano fiscal de 2018 em 22 e 23 de março de 2018. Este orçamento excedia a solicitação da NASA para aquele ano, e vinha com a afirmação de que o Congresso "[rejeitava] o cancelamento das prioridades científicas recomendadas pelo processo de pesquisa decenal da Academia Nacional de Ciências". O Congresso ainda determinou que a NASA deveria desenvolver novas estimativas de custos totais e anuais para o desenvolvimento do telescópio Roman.[35][30] O presidente, então, anunciou que assinou o projeto de lei em 23 de março de 2018.[36] A NASA foi financiada por meio de um projeto de lei de dotações para o ano fiscal de 2019 em 15 de fevereiro de 2019, com US$ 312 milhões para o Roman, rejeitando o pedido de orçamento reduzido do presidente e reafirmando o desejo de conclusão do Roman com um orçamento de planejamento de US$ 3,2 bilhões.[37]
Em março de 2019, a administração Trump propôs novamente retirar o financiamento do Roman (então chamado WFIRST) em sua proposta de orçamento para o ano fiscal de 2020 ao Congresso.[38] Em depoimento, em 27 de março de 2019, o administrador da NASA Jim Bridenstine sugeriu que a NASA continuaria Roman após o Telescópio Espacial James Webb, afirmando que "o WFIRST será uma missão crítica quando James Webb estiver em órbita".[39] Em uma apresentação de 26 de março de 2019 ao Comitê de Astronomia e Astrofísica das Academias Nacionais, o Diretor da Divisão de Astrofísica da NASA, Paul L. Hertz, afirmou que a missão Roman "está mantendo seu custo de US$ 3,2 bilhões por enquanto. . . Precisamos de US$ 542 milhões no ano fiscal de 2020 para permanecer no caminho certo”. Naquela época, foi declarado que Roman realizaria sua Revisão Preliminar do Projeto (PDR) para a missão geral em outubro de 2019, seguida de uma confirmação formal da missão no início de 2020.
A NASA anunciou a conclusão da Revisão Preliminar do Projeto (PDR) em 1 de novembro de 2019, mas alertou que, embora a missão permanecesse no caminho certo para uma data de lançamento em 2025, as deficiências na proposta de orçamento do Senado para o ano fiscal de 2020 para Roman ameaçavam atrasá-la ainda mais.[40]
O escritório do projeto Roman está localizado no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e é responsável pelo gerenciamento geral do projeto. O centro de pesquisa GSFC também lidera o desenvolvimento do instrumento de campo amplo (WFI), da espaçonave e do telescópio. Já o Instrumento Coronagráfico (CGI) está sendo desenvolvido no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. As atividades de apoio científico para Roman são compartilhadas entre o Space Telescope Science Institute ( Baltimore, Maryland ), que é o Centro de Operações Científicas; o Centro de Análise e Processamento de Infravermelho, Pasadena, Califórnia; e GSFC .
Quatro parceiros internacionais - a agência espacial francesa CNES, a Agência Espacial Europeia (ESA), a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) e o Instituto Max Planck de Astronomia -juntaram-se à NASA para fornecer vários componentes e apoio científico para Roman.[41][42]
[43] A partir de 2016, a NASA manifestou interesse nas contribuições da ESA para a nave espacial, o coronógrafo e o apoio à estação terrestre.[44] Para o instrumento coronógrafo, foram estabelecidas contribuições da Europa e do Japão .[44] Em 2018, foi considerada uma contribuição do Instituto Max Planck de Astronomia, da Alemanha, para as rodas de filtro para a máscara de bloqueio de estrelas dentro do coronógrafo.[45] Em 2016, a agência espacial japonesa JAXA propôs adicionar um módulo de polarização ao coronógrafo, além de um compensador de polarização. Uma capacidade precisa de polarimetria no Roman pode fortalecer o argumento científico para exoplanetas e discos planetários, o que mostra polarização.[46][47] O apoio terrestre será fornecido por uma nova estação da NASA em White Sands, pela estação Misada no Japão e pela estação New Norcia da ESA na Austrália.[48]
Em maio de 2018, a NASA concedeu um contrato plurianual à Ball Aerospace para fornecer componentes-chave (o conjunto optomecânico WFI) para o instrumento de campo amplo em Roman.[49] Em junho de 2018, a NASA assinou um contrato com a Teledyne Scientific and Imaging para fornecer os detectores infravermelhos para o Wide-Field Instrument.[50] Em 30 de novembro de 2018, a NASA anunciou que havia concedido o contrato para montagem de telescópio óptico à Harris Corporation de Rochester, Nova York .[15]
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