Das neue Nancy-Grace-Teleskop wird die tiefsten und verborgensten Geheimnisse des Universums enthüllen

    Das Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop beginnt eine Mission, deren Ziel es ist, den Kosmos zu kartografieren, dunkle Energie und dunkle Materie zu erforschen und den Katalog der Exoplaneten zu erweitern.

    Aufnahme von „Roman“ nach der Trennung von der Oberstufe des Raumfahrzeugs, zu Beginn seiner eigenständigen Reise in den Orbit. Bildquelle: NASA.
    Aufnahme von „Roman“ nach der Trennung von der Oberstufe des Raumfahrzeugs, zu Beginn seiner eigenständigen Reise in den Orbit. Bildquelle: NASA.

    Am 30. August 2026 startete das Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop vom Kennedy Space Center in Florida an Bord einer Falcon-Heavy-Rakete, die vom Komplex 39A aus gestartet wurde, und begann damit seine Mission, weite Bereiche des Universums im Infrarotlicht zu erkunden.

    Nachdem es die Erde verlassen hat, steuert es zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels auf den zweiten Lagrange-Punkt des Sonne-Erde-Systems zu, der als L2 bekannt ist. Dieser Punkt befindet sich in einer Entfernung von etwa 1,5 Millionen Kilometern und ermöglicht es dem Teleskop, eine stabile Position beizubehalten und gleichzeitig eine ungehinderte Sicht zu gewährleisten.

    Genau wie Hubble verfügt auch Roman über einen Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 2,4 Metern; der Unterschied besteht darin, dass es einen wesentlich größeren Blickwinkel bietet. Seine Konstruktion verbindet hohe Auflösung mit der Fähigkeit, bei jeder Belichtung ein 100-mal größeres Gebiet abzudecken.

    Dieser Unterschied wird es ermöglichen, kosmische Phänomene in einem weitaus größeren Maßstab zu untersuchen als mit bisherigen Observatorien. Anstatt kleine Regionen zu untersuchen, wird Roman in der Lage sein, detaillierte Bilder von riesigen Gebieten aufzunehmen und Millionen von Objekten in einem einzigen Bild miteinander zu verknüpfen.

    Die Hauptmission soll voraussichtlich fünf Jahre dauern, könnte jedoch um weitere fünf Jahre verlängert werden. In dieser Zeit wird das Teleskop grundlegende Fragen zur kosmischen Expansion, zur Entstehung von Strukturen und zur Vielfalt der Planetensysteme in der Milchstraße untersuchen.

    Zwei Instrumente zur Erforschung des Kosmos

    Das Hauptinstrument von Roman ist das Wide Field Instrument, eine Infrarotkamera mit einer Auflösung von 300 Megapixeln, die durch die Erfassung von für das menschliche Auge unsichtbaren Wellenlängen teilweise durch interstellaren Staub hindurchsehen und Licht einfangen kann, das Milliarden von Jahren unterwegs war.

    Nancy Grace Roman war die erste Chefastronomin der NASA. Sie gilt als die „Mutter des Hubble-Weltraumteleskops“. Bildquelle: NASA.
    Nancy Grace Roman war die erste Chefastronomin der NASA. Sie gilt als die „Mutter des Hubble-Weltraumteleskops“. Bildquelle: NASA.

    Dieses Instrument wird im Laufe der Mission das Licht von etwa einer Milliarde Galaxien messen, sodass Wissenschaftler deren Entfernungen, Formen und Verteilung vergleichen können, um nachzuvollziehen, wie sich großräumige Strukturen im Laufe der Zeit entwickelt haben.

    Ein zweites Instrument, das Coronagraph-Instrument, wird die intensive Blendung durch nahegelegene Sterne unterdrücken, um deutlich schwächere Objekte sichtbar zu machen. Es wird kontrastreiche Bilder und Spektroskopiedaten von Exoplaneten erfassen sowie Beobachtungen von Scheiben durchführen, in denen sich neue Planeten bilden.

    Es wird zudem in der Lage sein, Planeten zu erkennen, die fast eine Milliarde Mal schwächer leuchten als ihre Muttersterne. Die Ergebnisse werden dazu beitragen, die Technologien zu verfeinern, die für künftige Observatorien benötigt werden, die darauf ausgelegt sind, erdähnliche Welten zu charakterisieren.

    Die unsichtbaren Teile

    Eines der größten Rätsel, denen Roman auf den Grund gehen wird, ist die dunkle Energie – so wird das Phänomen bezeichnet, das mit der beschleunigten Expansion des Universums in Verbindung steht. Obwohl ihre Natur nach wie vor unbekannt ist, könnten Romans umfangreiche Beobachtungen Hinweise auf die Antwort liefern.

    Durch die Vermessung riesiger Galaxienpopulationen und die Kartierung ihrer Verteilung stehen den Wissenschaftlern verschiedene Möglichkeiten zur Untersuchung dieser Beschleunigung zur Verfügung. Die Kombination unabhängiger Methoden wird dazu beitragen, Unsicherheiten zu verringern und festzustellen, ob aktuelle kosmologische Modelle die Expansion des Universums zutreffend beschreiben.

    Die Falcon-Heavy-Rakete von SpaceX mit dem Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop der NASA an Bord während ihres Starts am Sonntag, dem 30. August. Bildquelle: NASA.
    Die Falcon-Heavy-Rakete von SpaceX mit dem Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop der NASA an Bord während ihres Starts am Sonntag, dem 30. August. Bildquelle: NASA.

    Roman wird sich auch mit der dunklen Materie befassen, die zwar kein Licht ausstrahlt, deren Vorhandensein sich jedoch durch die Schwerkraft bemerkbar macht. Die Art und Weise, wie sich Galaxien und Galaxienhaufen über Milliarden von Jahren hinweg gruppiert haben, könnte Hinweise auf die Eigenschaften dieser „unsichtbaren“ Teilchen liefern.

    Wären sie schwer und würden sich langsam bewegen, wären Strukturen relativ früh entstanden; wären sie leicht und würden sich schnell bewegen, hätte die Clusterbildung länger gedauert. Romans tiefgreifende Beobachtungen werden es ermöglichen, beide Szenarien zu vergleichen und mögliche Erklärungen für diese unsichtbare Komponente des Universums einzugrenzen.

    Eine weltweite Bestandsaufnahme und ein historisches Erbe

    Roman wird außerdem mithilfe der Gravitationsmikrolinsen-Methode eine Bestandsaufnahme von Planetensystemen durchführen:

    Dieses Phänomen tritt auf, wenn die Schwerkraft eines Objekts im Vordergrund das Licht eines entfernten Sterns ablenkt und vorübergehend verstärkt, wodurch Planeten sichtbar werden, die andernfalls verborgen blieben.

    Die NASA geht davon aus, dass bei dieser Untersuchung der inneren Regionen der Milchstraße mehr als 1.000 Exoplaneten entdeckt werden, darunter Welten mit einer großen Bandbreite an Massen und Umlaufbahnen. Dies wird Wissenschaftlern dabei helfen, einzuschätzen, welche Arten von Planeten häufig vorkommen und wie andere Planetensysteme aufgebaut sind.

    In Kombination mit dem Koronagraphen wird Roman in der Lage sein, schwer zu beobachtende Populationen aufzuspüren und gleichzeitig Methoden zur direkten Untersuchung bestimmter naher Planeten zu erproben, wodurch eine technologische Brücke zur zukünftigen Suche nach bewohnbaren Welten geschlagen wird.

    Und falls Sie sich das gefragt haben: Der Name des Teleskops ehrt Nancy Grace Roman, die erste Chefastronomin der NASA und die erste weibliche Führungskraft der Behörde. Ihr Einsatz für die weltraumgestützte Astronomie trug maßgeblich dazu bei, das Weltraumteleskop zu verwirklichen, was ihr den Spitznamen „die Mutter des Hubble“ einbrachte.