Nieuwe NASA-telescoop brengt het heelal duizend keer sneller in kaart dan Hubble

NASA heeft met succes de Nancy Grace Roman Space Telescope gelanceerd. De nieuwe ruimtetelescoop moet enkele van de grootste mysteries van het universum onderzoeken. Roman gaat onder meer op zoek naar donkere materie, donkere energie en planeten buiten ons zonnestelsel.

De telescoop vertrok zondag vanaf het Kennedy Space Center in Florida. Een Falcon Heavy-raket van SpaceX bracht het observatorium de ruimte in. Inmiddels vliegt Roman zelfstandig en is een reis van ongeveer drie maanden begonnen.

De eindbestemming ligt op circa 1,5 miljoen kilometer van de aarde. Daar moet de telescoop een ongekend groot deel van het heelal in kaart brengen.

Roman wordt regelmatig vergeleken met de Hubble Space Telescope. Dat is niet voor niets. De hoofdspiegel van Roman heeft met 2,4 meter ongeveer hetzelfde formaat als die van Hubble.

Het grote verschil zit in het gezichtsveld. Roman kan per opname een gebied vastleggen dat minstens honderd keer groter is dan bij Hubble. De telescoop combineert dat brede blikveld met een vergelijkbare gevoeligheid en beeldscherpte in infrarood licht.

Je kunt Hubble daarom zien als een krachtige zoomlens. Roman werkt meer als een hoogwaardige groothoeklens. Hierdoor kan de nieuwe telescoop enorme delen van de hemel veel sneller onderzoeken.

NASA verwacht dat Roman het heelal tot duizend keer sneller in kaart kan brengen dan Hubble. Tijdens de eerste vijf jaar moet hij meer dan vijftig keer zoveel hemel fotograferen als Hubble in zijn eerste dertig jaar deed.

Het belangrijkste instrument aan boord is het Wide Field Instrument. Deze infraroodcamera heeft achttien detectoren en een resolutie van ongeveer 300 megapixel.

Iedere opname bestrijkt een stuk van de hemel dat groter lijkt dan de volle maan. De camera kan daarbij door kosmisch stof heen kijken en licht waarnemen dat miljarden jaren onderweg is geweest.

Daarmee kan Roman miljarden sterrenstelsels bestuderen. Wetenschappers hopen zo beter te begrijpen hoe het universum zich heeft ontwikkeld en waarom de uitdijing ervan steeds sneller verloopt.

Voor dat laatste onderzoek kijkt de telescoop naar donkere energie. Dat mysterieuze verschijnsel zou verantwoordelijk zijn voor de versnellende uitdijing van het universum. Roman gaat daarnaast onderzoeken hoe donkere materie sterrenstelsels en grote kosmische structuren beïnvloedt.

Samen zouden donkere materie en donkere energie het grootste deel van het universum vormen. Toch weten we nog altijd niet precies waaruit ze bestaan.

Roman kijkt niet alleen naar de grootste structuren in het heelal. De telescoop gaat ook op zoek naar werelden buiten ons zonnestelsel.

NASA verwacht dat de missie ongeveer 100.000 nieuwe exoplaneten kan ontdekken. Dat gebeurt onder meer door te meten hoe de zwaartekracht van een ster of planeet het licht van een verder gelegen ster tijdelijk versterkt.

Met deze techniek kan Roman ook planeten vinden die relatief ver van hun ster staan. Zelfs planeten die zonder moederster door de Melkweg zwerven, kunnen mogelijk worden opgespoord.

Daarnaast heeft Roman een experimentele coronagraaf aan boord. Dit instrument blokkeert het felle licht van een ster, zodat zwakkere objecten in de omgeving zichtbaar worden. Daarmee wil NASA voor het eerst rechtstreeks afbeeldingen maken van planeten die op Jupiter lijken.

Het gaat vooral om een technologisch experiment. De opgedane kennis kan later worden gebruikt voor ruimtetelescopen die naar kleinere, aardachtige planeten zoeken.

De brede blik van Roman levert een enorme hoeveelheid informatie op. Naar verwachting stuurt de telescoop dagelijks ongeveer 1,4 terabyte aan gegevens naar de aarde. Dat is de hoogste datasnelheid van een astronomische NASA-missie tot nu toe.

Astronomen kunnen onmogelijk alle beelden handmatig bekijken. Daarom worden ook kunstmatige intelligentie en machinelearning ingezet. Deze systemen helpen opvallende objecten en gebeurtenissen te herkennen.

Ook burgerwetenschappers kunnen een rol krijgen bij het doorspitten van de beelden. Zij kunnen bijvoorbeeld zoeken naar onbekende sterrenstelsels, exploderende sterren en bijzondere planeten.

De verzamelde gegevens worden bovendien beschikbaar gesteld aan onderzoekers over de hele wereld. Daardoor kan de missie ontdekkingen opleveren die buiten de oorspronkelijke onderzoeksdoelen vallen.

Roman is onderweg naar het tweede Lagrangepunt, beter bekend als L2. Op deze plek houden de zwaartekracht van de zon en de aarde een ruimtevaartuig relatief stabiel. Ook de James Webb Space Telescope bevindt zich in deze omgeving.

Tijdens de reis worden de instrumenten, antennes en beschermende onderdelen van Roman geactiveerd. De zonnepanelen en het onderste zonnescherm zijn inmiddels succesvol uitgeklapt.

Daarna volgt een uitgebreide test- en kalibratieperiode. NASA verwacht de eerste beelden van Roman begin 2027 te publiceren.

Als alles volgens plan verloopt, begint dan een missie van minstens vijf jaar. In die periode kan Roman een compleet nieuwe atlas van het universum maken. Niet door verder in te zoomen dan andere telescopen, maar door veel meer van het heelal tegelijk te laten zien.