NASA lanceert reuzentelescoop Roman om donkere materie te ontrafelen

Vanaf lanceerbasis Cape Canaveral in Florida steeg op 30 augustus, om 7.26 uur lokale tijd (13.26 uur Nederlandse tijd), een nieuwe reus van NASA de ruimte in: een SpaceX Falcon Heavy-raket met aan boord de Nancy Grace Roman Space Telescope, gelanceerd vanaf lanceercomplex 39A op het Kennedy Space Center. De telescoop is vernoemd naar de eerste hoofdastronoom van het Amerikaanse ruimteagentschap, die decennia geleden meehielp de Hubble-telescoop te ontwikkelen. Roman (1925-2018) was de eerste vrouw die bij NASA een leidinggevende functie bekleedde en wordt vanwege haar jarenlange inzet voor het Hubble-project ook wel de 'moeder van Hubble' genoemd. Roman moet in de voetsporen van Hubble treden, maar dan met een technologische sprong voorwaarts.

Zeven minuten na de lancering ontving het controlecentrum van NASA's Goddard Space Flight Center in Maryland de eerste telemetriegegevens van de telescoop. Na 31 minuten koppelde de Falcon Heavy-raket zich succesvol los van het toestel, waarna de boosters veilig terugkeerden naar het lanceerterrein; ruim een uur na de start werden ook de zonnepanelen en de zonneschild van de telescoop met succes uitgeklapt. NASA-bestuurder Jared Isaacman noemde de missie 'precies het soort succesverhaal dat we overal binnen NASA willen zien': volgens hem is de telescoop eerder dan gepland en binnen budget afgeleverd, na meer dan tien jaar werk van NASA-medewerkers en industriële partners. Nicky Fox, wetenschappelijk directeur bij NASA, noemde Roman 'een ontdekkingsmachine' die de mensheid dichter dan ooit bij antwoorden op fundamentele vragen over onze kosmische geschiedenis moet brengen.

De telescoop werkt nauw samen met de James Webb Space Telescope (JWST), die sinds 2021 in de ruimte hangt. Beide instrumenten kijken naar het heelal in infrarood licht, onzichtbaar voor het menselijk oog maar rijk aan informatie over verre sterrenstelsels. Het verschil zit in de aanpak: JWST duikt diep en gedetailleerd in een klein stukje hemel, terwijl Roman juist breed uitwaaiert. Met zijn Wide Field Instrument fotografeert de telescoop in één keer een gebied zo groot als de volle maan, met dezelfde scherpte als Hubble maar over een oppervlak dat honderd keer groter is. Dat komt doordat de hoofdspiegel van Roman sterker gebogen is dan die van Hubble, de secundaire spiegel dichter bij de hoofdspiegel staat en de camera groter is. Daardoor verzamelt Roman duizend keer sneller data dan zijn beroemde voorganger.

Op zoek naar donkere materie en donkere energie

Die enorme reikwijdte is geen toeval. Het hoofddoel van de missie is het in kaart brengen van donkere materie, de onzichtbare stof die sterrenstelsels bij elkaar houdt, en het preciezer meten van de effecten van donkere energie, de mysterieuze kracht die de uitdijing van het heelal versnelt. "Het doel is niet per se om een foto van donkere materie of donkere energie te maken, maar om hun effecten met veel grotere precisie te meten", zegt wetenschapper Kristen McQuinn van het Space Telescope Science Institute in Maryland. "Dat kan ons helpen begrijpen waaruit het universum bestaat, hoe het zich heeft ontwikkeld en wat er in de verre toekomst mee gebeurt." NASA verwacht dat Roman dankzij zijn brede blik ook veel meer supernova's ontdekt dan eerdere telescopen; de bestudering daarvan levert astronomen extra informatie op over de uitdijingssnelheid en samenstelling van het heelal. Tijdens de geplande vijf jaar durende hoofdmissie observeert Roman ongeveer twaalf procent van de hemel en kijkt daarbij terug tot ongeveer twee miljard jaar na de oerknal. Net als Hubble, dat gepland stond voor vijftien jaar maar inmiddels al 36 jaar meegaat, kan ook de missie van Roman flink worden verlengd.

Jacht op planeten bij andere sterren

Roman heeft nog een tweede belangrijk instrument aan boord: een coronagraaf. Dit apparaat blokkeert het felle licht van een ster, waardoor het veel zwakkere licht van planeten die om die ster draaien zichtbaar wordt. Roman kan zo exoplaneten spotten die honderd miljoen keer zwakker zijn dan hun moederster, veel gevoeliger dan enige bestaande ruimtetelescoop met zo'n instrument kan. Naar verwachting ontdekt de telescoop op deze manier ongeveer 100.000 nieuwe exoplaneten. Deze techniek moet de weg vrijmaken voor NASA's volgende grote project, het Habitable Worlds Observatory, dat gericht zoekt naar mogelijk bewoonbare planeten.

Na een succesvolle lancering doet Roman er ongeveer een maand over om zijn definitieve positie te bereiken: het Lagrangepunt L2, een stabiel punt zo'n 1,5 miljoen kilometer van de aarde verwijderd, aan de kant tegenover de zon. Vanuit dat punt draait de telescoop, net als JWST, om de zon in plaats van om de aarde. Daarna volgen nog drie maanden van tests en kalibratie. Pas begin 2027 verwacht NASA de eerste echte wetenschappelijke waarnemingen te kunnen presenteren.