Questa Domenica parte il telescopio Roman: il nuovo “grande occhio” della NASA sull’Universo

Il telescopio spaziale Nancy Grace Roman è pronto al lancio. Con un campo visivo cento volte più ampio di Hubble studierà miliardi di galassie, energia oscura, materia oscura ed esopianeti.

Rappresentazione artistica del telescopio spaziale Nancy Grace Roman.
Rappresentazione artistica del telescopio spaziale Nancy Grace Roman.

Sulla rampa di lancio del Kennedy Space Center in Florida è già posizionato il Falcon Heavy di SpaceX con a bordo un carico molto speciale: il telescopio spaziale Nancy Grace Roman Space Telescope, più brevemente noto come Roman Telescope.

Il lancio avverrà domenica 28 intorno alle 13:26 ora italiana.

Le fasi del lancio di Domenica 28 Agosto

La messa in orbita del telescopio Roman è stata affidata ad un razzo Falcon Heavy della SpaceX.

Il Falcon Heavy è un razzo composto di due “stadi”, cioè due unità autonome ciascuna dotata di propri motori propulsori e propri serbatoi di carburante. Il carico da trasportare in orbita, chiamato payload, cioè il telescopio Roman in questo caso, si trova all’interno di un guscio attaccato al secondo stadio.

il primo “stadio” consiste in tre booster, uno centrale (core) e due laterali carichi di carburante e con propri motori. Sono questi che vengono accesi contemporaneamente (fase di litoff) in modo da imprimere al razzo una colossale spinta che gli permetta di vincere la forza di gravità terrestre.

Il peso al decollo del Falcon Heavy è di circa 1.400 tonnellate (1 milione e 400 mila kg) cui si aggiunge un peso di ulteriori 10 tonnellate del telescopio.

Una volta esaurito il carburante, fase chiamata MECO (Main Engine Cutoff), il primo stadio si sgancia dal secondo stadio. I due booster laterali rientrano sulla terraferma in maniera controllata, in modo da essere riutilizzati. Invece, il booster centrale non riutilizzabile viene fatto precipitare nell’oceano.

Schema del razzo Falcon Heavy. Credit: SpaceX
Schema del razzo Falcon Heavy. Credit: SpaceX

Il secondo "stadio", molto più leggero, accende i propri motori e porta il guscio contenente il telescopio verso la sua traiettoria preliminare. Esaurito il carburante del secondo stadio, il guscio si sgancia automaticamente, si apre a conchiglia e libera il telescopio che prosegue il suo viaggio verso la destinazione finale.

La crociera verso L2

Il telescopio raggiungerà in 30 giorni una posizione orbitale molto stabile, il cosiddetto punto Lagrangiano L2. Questo si trova lungo la congiungente Sole-Terra, ma oltre la Terra ad una distanza di circa 1,5 milioni di km.

Più precisamente, il telescopio orbiterà attorno al punto L2 compiendo un intera orbita in 180 giorni mentre solidalmente con la Terra compirà un giro attorno al Sole in un anno.

Nella posizione L2, il telescopio dispiegherà i pannelli solari verso il Sole, mentre punterà il proprio specchio in direzione opposta.

La posizione il L2, così come avviene per gli altri telescopi spaziali, permetterà al telescopio di osservare un emisfero durante 6 mesi e quello opposto nei successivi 6 mesi.

La durata nominale prevista per la missione è di 5 anni.

Rappresentazione dei punti Lagrangiani. Il Roman Telescope orbiterà attorno al punto L2 a circa 1.5 milioni di km dalla Terra.
Rappresentazione dei punti Lagrangiani. Il Roman Telescope orbiterà attorno al punto L2 a circa 1.5 milioni di km dalla Terra.

Durante i mesi successivi all'arrivo, gli ingegneri avviano l'allineamento dello specchio primario e la calibrazione degli strumenti di bordo in vista dell'inizio delle operazioni scientifiche ufficiali.

Caratteristiche del Roman e obiettivi scientifici

Il telescopio ha uno specchio primario di 2,4 metri, simile a quello del telescopio Hubble. Con questo si otterrà la stessa capacità risolutiva, ma non si tratta di una duplicazione di Hubble. Infatti, Roman ha un campo di vista, cioè la regione di cielo che riesce a vedere con una singola fotografia, 100 volte maggiore.

Grazie al suo strumento principale, il Wide Field Instrument (WFI), una camera infrarossa da circa 300 megapixel, potrà effettuare osservazioni non di singoli oggetti cosmici o piccole porzioni dell’Universo, ma potrà effettuare survey del cielo fino a mille volte più velocemente di Hubble, permettendo di costruire immense mappe dell'Universo. Nel corso della missione potrebbe misurare la luce proveniente da circa un miliardo di galassie.

Nella sua attività Roman sarà complementare a James Webb.

Uno degli obiettivi principali sarà affrontare due dei maggiori problemi ancora aperti della cosmologia moderna: materia oscura ed energia oscura.

Le immagini del Roman permetteranno di costruire una sorta di cartografia cosmica la cui analisi permetterà di capire come l’Universo si è espanso e perchè la sua espansione sta accelerando

Ma Roman sarà anche un formidabile cacciatore di esopianeti.

Una delle tecniche più interessanti che utilizzerà è quella della microlente gravitazionale. Quando una stella passa prospetticamente davanti a un'altra stella più lontana, la gravità dell'oggetto in primo piano curva e amplifica temporaneamente la luce della sorgente retrostante.Se intorno alla stella che funge da lente orbita un pianeta, questo può produrre una piccola perturbazione nella curva di luminosità osservata che ne svela l’esistenza.

Ma grazie anche al Coronagraph Instrument, Roman sarà in grado di osservare direttamente esopianeti, oscurando la brillante luce delle stelle che li ospitano e rendendoli visibili.

Se tutto procederà secondo programma, dopo circa tre mesi dedicati al dispiegamento, alla calibrazione e ai test degli strumenti, le prime immagini scientifiche sono previste all'inizio del 2027.