Das Nancy Grace Roman Space Telescope ist ein neues Weltraumteleskop der NASA, das einige der größten offenen Fragen der Astronomie untersuchen soll. Es geht dabei um Dunkle Energie und Dunkle Materie, um die Entwicklung des Universums und um Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Gleichzeitig soll Roman riesige Bereiche des Himmels deutlich schneller erfassen können als bisherige Weltraumteleskope.

Sein Start ist derzeit für den 30. August 2026 vorgesehen. Anschließend soll Roman rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt am sogenannten Lagrange-Punkt L2 arbeiten. Dort befindet sich bereits das James Webb Space Telescope in einer Umlaufbahn um diesen besonderen Bereich im Erde-Sonne-System.

Roman ist allerdings weder ein Ersatz für James Webb noch einfach eine modernere Version von Hubble. Das Teleskop verfolgt ein anderes Konzept.

Warum ist Roman etwas Besonderes?

Der Hauptspiegel von Roman besitzt einen Durchmesser von 2,4 Metern. Damit ist er genauso groß wie der Hauptspiegel des Hubble Space Telescope.

Der entscheidende Unterschied liegt im Sichtfeld.

Roman soll einen Himmelsbereich erfassen können, der mindestens hundertmal größer ist als das vergleichbare Sichtfeld von Hubble. Die NASA beschreibt die geplanten Beobachtungen deshalb weniger als einzelne tiefe Blicke ins Universum, sondern eher als großflächige Durchmusterungen des Himmels.

Vereinfacht gesagt: Hubble kann einen kleinen Ausschnitt extrem genau untersuchen. Roman soll ähnlich detaillierte Beobachtungen über wesentlich größere Bereiche durchführen.

Nach Angaben der NASA könnte Roman den Himmel dadurch bis zu etwa tausendmal schneller durchmustern als Hubble.

Das macht das Teleskop besonders interessant für Untersuchungen, bei denen Astronomen sehr viele Galaxien, Sterne oder andere Objekte miteinander vergleichen müssen.

Was soll Roman untersuchen?

Eines der wichtigsten Ziele ist die Erforschung der Dunklen Energie. Astronomen wissen seit Ende der 1990er Jahre, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt. Warum das geschieht, ist bis heute nicht vollständig verstanden.

Die bislang häufig verwendete Erklärung ist eine unbekannte Form von Energie, die als Dunkle Energie bezeichnet wird. Roman soll unter anderem untersuchen, wie Galaxien im Universum verteilt sind und wie sich diese Verteilung im Laufe der kosmischen Geschichte verändert hat.

Dazu wird das Teleskop große Mengen weit entfernter Galaxien beobachten. Während seiner Mission könnte Roman Licht von rund einer Milliarde Galaxien erfassen.

Auch die Dunkle Materie spielt dabei eine Rolle. Sie lässt sich nicht direkt beobachten, verrät sich jedoch durch ihre Schwerkraft und ihren Einfluss auf sichtbare Materie und Licht.

Roman soll damit helfen, eine Art großräumige Karte des Universums zu erstellen.

Roman soll nach neuen Planeten suchen

Ein zweiter großer Schwerpunkt sind Exoplaneten, also Planeten, die andere Sterne umkreisen.

Dabei verwendet Roman unter anderem die sogenannte Gravitationsmikrolinse. Wenn ein Stern aus unserer Sicht genau vor einem weiter entfernten Stern vorbeizieht, kann seine Schwerkraft das Licht des Hintergrundsterns kurzfristig verstärken. Befindet sich ein Planet bei dem vorderen Stern, kann dieser zusätzliche Veränderungen im Licht verursachen.

Aus diesen winzigen Signalen können Astronomen auf die Existenz eines Planeten schließen.

Roman soll auf diese Weise mehr als tausend Exoplaneten entdecken können. Die Methode ist besonders interessant, weil damit auch Planeten gefunden werden können, die weit von ihrem Stern entfernt sind und mit anderen Suchverfahren nur schwer aufzuspüren wären.

Nach Angaben der NASA könnte Roman sogar Objekte entdecken, deren Masse unterhalb der des Mars liegt.

Zwei Instrumente für unterschiedliche Aufgaben

Das wichtigste wissenschaftliche Instrument von Roman ist das Wide Field Instrument, kurz WFI.

Dabei handelt es sich um eine 288-Megapixel-Kamera für Beobachtungen im nahen Infrarotbereich. Sie ist für die großflächigen Durchmusterungen verantwortlich und soll sowohl Bilder als auch spektroskopische Messungen liefern.

Daneben besitzt Roman das Coronagraph Instrument.

Ein Koronograf versucht, das extrem helle Licht eines Sterns auszublenden. Dadurch können wesentlich lichtschwächere Objekte in unmittelbarer Umgebung des Sterns sichtbar werden.

Das Problem lässt sich mit einem hellen Autoscheinwerfer in der Dunkelheit vergleichen: Befindet sich direkt daneben ein sehr schwaches Licht, wird es vom Scheinwerfer überstrahlt. Erst wenn dessen Licht abgeschirmt wird, kann das schwächere Objekt erkannt werden.

Der Koronograf von Roman dient vor allem als Technologiedemonstration. Er soll zeigen, wie zukünftige Weltraumteleskope Planeten möglicherweise direkt abbilden und genauer untersuchen könnten.

Warum heißt das Teleskop Roman?

Benannt wurde das Observatorium nach der amerikanischen Astronomin Nancy Grace Roman.

Roman trat 1959 in die NASA ein und wurde die erste Leiterin der Astronomieabteilung der Raumfahrtbehörde. Sie spielte eine wichtige Rolle dabei, astronomische Beobachtungen aus dem Weltraum voranzutreiben und setzte sich früh für ein großes Weltraumteleskop ein.

Deshalb wird sie häufig als eine der entscheidenden Personen hinter der Entstehung des späteren Hubble Space Telescope bezeichnet.

Das neue Observatorium trug ursprünglich den Namen Wide Field Infrared Survey Telescope, kurz WFIRST. Im Jahr 2020 benannte die NASA die Mission zu Ehren Nancy Grace Romans um.

Ein Teleskop für das große Bild

Roman soll mindestens fünf Jahre wissenschaftlich arbeiten. Eine Verlängerung um weitere fünf Jahre ist technisch vorgesehen.

Seine eigentliche Stärke dürfte dabei nicht ein einzelnes spektakuläres Bild sein. Roman soll vielmehr enorme Mengen astronomischer Daten sammeln und dabei Bereiche des Universums untersuchen, die für bisherige Teleskope nur mit sehr großem Zeitaufwand vollständig zu erfassen wären.

Damit ergänzt Roman Hubble und James Webb um eine weitere Fähigkeit: den großflächigen Blick auf das Universum.

Wenn die Mission wie geplant startet, könnten Astronomen mit Roman Milliarden kosmischer Objekte untersuchen und dabei möglicherweise nicht nur neue Planeten entdecken, sondern auch Antworten auf eine wesentlich größere Frage finden: warum sich unser Universum so entwickelt hat, wie wir es heute beobachten.

Quellen
▪︎ NASA Science – Nancy Grace Roman Space Telescope
▪︎ NASA Science – About Roman
▪︎ NASA Science – Why the Roman Space Telescope?
▪︎ NASA Science – Frequently Asked Questions
▪︎ NASA Science – Roman Observatory