ناسا در حال آماده‌سازی تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن برای پرتاب در مه۲۰۲۷ می‌باشد که جامعه نجوم و کیهان‌شناسی را غرق در هیجان کرده است؛ این تلسکوپ پیشرفته که به نوعی «عموزاده هابل» است، درک بشر از سیاره‌های فراخورشیدی و جهان فراتر از آن را متحول خواهد کرد.
بوونش جین (Bhuvnesh Jain)، از دپارتمان فیزیک و نجوم دانشگاه پنسیلوانیا (University of Pennsylvania) آمریکا، می‌گوید: «میدان دید این تلسکوپ ۱۰۰ برابر بیشتر از ابزار فروسرخ هابل است؛ بنابراین تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن (Nancy Grace Roman) می‌تواند بخش‌های بسیار بزرگ‌تری از آسمان را در زمان بسیار کمتری رصد کند.»
جین و همکارانش مایک جرویس (Mike Jarvis)، ماسائو ساکو (Masao Sako) و رابین ساندرسون (Robyn Sanderson) از اعضای مرکز کیهان‌شناسی ذرات در دانشگاه پنسیلوانیا و بخشی از یک تیم جهانی منتخبند که نرم‌افزار تجزیه و تحلیل برای استخراج یافته‌های علمی از تصاویر رومن را می‌سازند.
این گروه بزرگ از دانشگاه پنسیلوانیا، بیش از ۴ میلیون دلار برای ایجاد تیمی متشکل از ۱۲ پژوهشگر دریافت کرده تا در این پروژه، تصاویر میلیاردها کهکشان برای ترسیم نقشه‌ای از ماده تاریک در اولین زمان‌های تشکیل جهان را بررسی کنند و به کاوش در کم نورترین همسایگان کهکشان راه شیری بپردازند.
از بررسی تا انتخاب
روند بررسی این تلسکوپ در سال ۲۰۱۱ از زمانی آغاز شد که دفتر ملی شناسایی (NRO) در طی تماسی با ناسا اعلام کردند چند ماهواره جاسوسی بلااستفاده وجود دارد که ممکن است برای ناسا قابل توجه باشد؛ زیرا ابزارهای پیشرفته‌ای دارند که می‌توان برای رصد فضا از آن‌ها بهره برد.
ناسا به این پیشنهاد علاقه‌مند شد و تقریبا بلافاصله چند ستاره‌شناس را برای بررسی ماهواره‌ها اعزام کرد، اما در طی بررسی‌ها مشخص شد که نمی‌توان از تمام ابزارهای اهدایی آن استفاده کرد؛ زیرا آن‌ها برای جاسوسی ساخته شده بودند.
از طرفی، زمان پروژه تلسکوپ رومن با پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب همزمان بود و این همزمانی مجموعه‌ای از چالش‌ها را برای تیم رومن به همراه داشت. جیمزوب به عنوان یک ماموریت شاخص، علاقه علمی و عمومی بسیار زیادی به خود جلب کرده بود و بخش زیادی از توجه و منابع ناسا به این پروژه اختصاص یافته بود.
در عوض، محققان پروژه رومن توانستند اهداف علمی این پروژه و مقرون به صرفه بودن استفاده مجدد از سخت‌افزارهای با کیفیت بالا را برجسته کنند؛ در نهایت گروهی که برای بررسی ماهواره‌ها اعزام شده بودند، با نشان دادن ارزش و ظرفیت استفاده مجدد از ابزارهای جاسوسی برای تحقیقات کیهان‌شناسی، حامیان مالی برای این پروژه یافته و آن را در مسیر پرتاب قرار دهند.
رومن در ابتدا تلسکوپ مادون قرمز میدان وسیع (WFIRST) نام داشت که اشاره‌ای کوتاه به یکی از اهداف علمی تلسکوپ بود. WFIRST در سال ۲۰۲۰ به افتخار ستاره‌شناس ناسا به تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن تغییر نام داد. او از اخترشناسان مشهور آمریکا و اولین مدیر زن در ناسا بود.
وی نقش مهمی در دریافت بودجه هابل از کنگره ایفا کرد، به همین دلیل در جامعه او را به عنوان «مادر تلسکوپ فضایی هابل» می‌شناسند. او در سال ۱۹۶۰ به سمت ریاست ستاره‌شناسی در اداره علوم فضایی ناسا رسید و این سمت را به مدت ۲۰ سال حفظ کرد.
اهداف رصدی رومن
کار ماسائوساکو در پروژه رومن شامل رصد ابرنواخترهای نوع Ia است. او با استفاده از این ابرنواخترها روی درک ماهیت انرژی تاریک – نیروی مرموز کشف شده در سال ۱۹۹۸ که حدود ۷۰ درصد از جهان را تشکیل می‌دهد- تمرکز خواهد کرد.
رومن علاوه بر رصد ابرنواخترها، بررسی گسترده‌ای از کهکشان‌ها خواهد کرد که می‌توانند زمینه‌ای پربار برای مطالعات ابرنواخترها فراهم کنند و به بشر امکان می‌دهند تا ویژگی‌های ابرنواخترها را با ویژگی‌های کهکشان‌های میزبان آن‌ها مقایسه کرده و درک بیشتری در مورد اجداد ابرنواخترها و محیط‌های آن‌ها بدست آورند.
رومن با ارائه قابلیت‌های تصویربرداری عمیق و میدان دید گسترده، به محققان اجازه می‌دهد تعداد زیادی از ابرنواخترهای نوع Ia را در بخش‌های بزرگ‌تری از آسمان مشاهده کنند.
قابلیت‌های تصویربرداری دیدگستر رومن امکان مشاهدات دقیق از اثرات لنزهای گرانشی را فراهم می کند. ریزهمگرایی گرانشی پدیده‌ای است که توسط نظریه نسبیت عام انیشتین پیش‌بینی شده و در آن گرانش یک جسم عظیم مانند خوشه‌ای از کهکشان‌ها، نوری که از اجرام دور پس‌زمینه میآید را خم کرده و آن‌ها را بزرگ نشان می‌دهد.
اثر ریزهمگرایی گرانشی می‌تواند برای نقشه‌برداری از توزیع ماده تاریک و مطالعه خواص انرژی تاریک استفاده شود؛ زیرا بر ساختار و تکامل جهان تاثیر می‌گذارد.
با استفاده از رومن در ردیابی حرکات ستارگان در کهکشان راه شیری، پژوهشگران ساختار گسترده کهکشان راه شیری را روشن خواهند کرد. مطالعه ماده تاریک که به «باستان‌شناسی کهکشان‌ها» معروف است، حوزه‌ای است که در آن محققان با بررسی ستارگان باستانی، پازل کیهانی منشا کیهان را تکمیل می‌کنند.
پژوهشگران از قابلیت‌های پیشرفته رومن برای رصد ستارگان کم نور- که برای تشریح پیچیدگی‌های ساختارهای کهکشانی حیاتی هستند- استفاده می‌کند. علاوه بر این، آنان در جستجوی راه‌های جدیدی برای استفاده از ویژگی‌های رومن خواهند بود.
گام بعدی
بوونش جین، بخاطر تلسکوپ فضایی اقلیدس (Euclid) آژانس فضایی اروپا (ESA) که شاهد پرتاب آن در تابستان گذشته بود، هیجان‌زده است؛ او خاطرنشان می‌کند: «گروه نجوم دانشگاه پنسیلوانیا نقش مهمی در هر دو پروژه ایفا می‌کنند که در بین گروه‌های دانشگاهی نادر است.»
او می‌گوید: «پروژه رومن توسط آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (JPL) که متخصصان سخت‌افزار و نرم‌افزار را گردهم می‌آورد، هدایت می‌شود. چهار محقق ارشد از دانشجویان دکترا و فوق دکتری استخدام خواهیم کرد و همراه با بودجه‌ای قابل توجه، به پاسخگویی سوالات بزرگ درباره کیهان خواهیم پرداخت و در این فرآیند تصاویری الهام‌بخش خلق خواهیم کرد.»
سازمان فضایی آمریکا ناسا در این پروژه با آژانس فضایی اروپا همکاری خواهد داشت.