Lors de son lancement au milieu des années 2020, Le télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA révolutionnera l'astronomie en s'appuyant sur les découvertes scientifiques et les avancées technologiques de Hubble, Spitzer, et les télescopes spatiaux Webb. Le large champ de vision et la superbe résolution de la mission permettront aux scientifiques de mener des relevés cosmiques de grande envergure, fournissant une mine d'informations sur les royaumes célestes de notre système solaire au bord de l'univers observable.

Le 23 juillet, le télescope spatial romain a terminé avec succès l'examen critique de la conception des systèmes au sol de la mission, qui sont réparties sur plusieurs institutions, dont le Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland; Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland; et Caltech/IPAC à Pasadena, Californie. STScI hébergera le Centre des opérations scientifiques (SOC) tandis que Goddard fournira le Centre des opérations de la mission et Caltech/IPAC hébergera le Centre de soutien scientifique. La réussite de l'examen critique de la conception signifie que le plan des opérations scientifiques fournit toutes les capacités de traitement et d'archivage des données nécessaires. La mission va maintenant passer à la phase suivante :construire et tester les systèmes nouvellement conçus qui permettront la planification et la programmation des observations romaines et la gestion des données résultantes, devrait dépasser 20 pétaoctets (20, 000, 000 Go) au cours des cinq premières années d'exploitation.

« Au STScI, nous sommes vraiment enthousiasmés par les opportunités de découverte que Roman apportera. Tous les domaines de l'astrophysique en bénéficieront, ", a déclaré Nancy Levenson, directrice adjointe du STScI. "Nous développons de nouveaux outils et de nouvelles méthodes de travail afin que la communauté mondiale de la recherche puisse tirer le meilleur parti des capacités avancées de cette enquête orientée, mission spatiale « big data ».

"Beaucoup de travail est nécessaire pour atteindre ce stade dans toute mission spatiale, et notre équipe a fait face au défi supplémentaire de la pandémie de COVID-19. La réussite de l'examen critique de la conception témoigne de tous leurs efforts, " a déclaré Cristina Oliveira, Adjoint au chef du SOC au STScI.

Dans son rôle de Centre des opérations scientifiques, STScI planifiera, calendrier, et faire des observations, traiter et archiver les jeux de données des missions, et engager et informer la communauté astronomique et le public. STScI collaborera étroitement avec le Goddard Space Flight Center de la NASA, qui gère la mission et hébergera le Centre des opérations de la mission (MOC). Le MOC est responsable des opérations globales de l'engin spatial et de la supervision des données transmises entre l'engin spatial et le sol. La collaboration comprend également Caltech/IPAC, siège du Roman Science Support Center (SSC), qui travaille avec les autres éléments du système au sol pour atteindre les objectifs scientifiques et opérationnels de Roman.

Le Centre de soutien scientifique de Caltech/IPAC est chargé de lancer des appels à propositions de Roman à la communauté scientifique en général et de gérer le processus de proposition. Il dirigera également la planification de l'observation de l'instrument Coronograph et les produits de données, et fournir un environnement d'analyse de données pour l'instrument et l'équipe communautaire. En outre, il est responsable de la sensibilisation de la communauté à la fois pour la science des exoplanètes et la science rendue possible par les observations spectroscopiques. Le SSC développe et exploite également des pipelines de données scientifiques pour traiter les données des modes spectroscopiques de l'instrument à champ large et pour la science de la microlentille des exoplanètes.

Goddard développe le Wide Field Instrument pour effectuer les principaux relevés scientifiques, et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA développe l'instrument Coronagraph pour effectuer des observations d'imagerie directe d'exoplanètes.

Élargir notre vue

Roman sera capable de capturer une zone 100 fois plus grande que Hubble en un seul instantané. Cela lui donnera la capacité unique de faire des levés à grand champ à une résolution spatiale, qui sera le mode de fonctionnement principal de l'observatoire.

"Contrairement à Hubble et Webb, Roman est avant tout une mission d'enquête, " a expliqué le scientifique par intérim de la mission SOC John MacKenty de STScI. "Notre rôle est d'aider à recueillir les commentaires de la communauté astronomique, préparer ces enquêtes pour que la communauté fasse de la science, et donner à la communauté les outils dont elle a besoin pour faire ses recherches. »

Les enquêtes de Roman généreront des montagnes de données, créant de nouveaux défis pour les scientifiques qui cherchent à analyser ces données. Par conséquent, STScI est le fer de lance de l'utilisation de l'informatique en nuage pour le traitement des données romaines.

"Au lieu d'envoyer les données à l'astronome, nous amenons l'astronome aux données, " a déclaré Chris Hanley, ingénieur système de mission SOC de STScI.

Toutes les données collectées par le télescope spatial romain seront accessibles via les archives Barbara A. Mikulski pour les télescopes spatiaux (MAST) au STScI. Ces données seront accessibles au public dans les jours suivant les observations – une première pour une mission phare d'astrophysique de la NASA. Étant donné que les scientifiques du monde entier auront un accès rapide aux données, ils pourront rapidement découvrir et suivre des phénomènes éphémères, comme les explosions de supernova.

La science du télescope spatial romain

Roman permettra une nouvelle science dans tous les domaines de l'astrophysique. Il peut rechercher des planètes naines, comètes, et les astéroïdes de notre système solaire. Il imagera les étoiles de notre propre galaxie pour mesurer sa structure et étudier l'histoire de sa formation. Il étudiera également les lieux de naissance des étoiles, des pépinières géantes de gaz et de poussière que le grand champ de vision de Roman pourra pour la première fois entièrement imager en haute résolution.

En fixant profondément de larges pans de sections de ciel apparemment vierges, Roman imagera un nombre sans précédent de galaxies avec une haute résolution. Roman cartographiera la répartition de la matière noire au sein de grands amas de galaxies et découvrira des milliers de galaxies à très hauts décalages vers le rouge, qui fournira les outils pour étudier comment les galaxies changent au cours du temps cosmique.

Les enquêtes de Roman fourniront de nouvelles informations sur l'histoire et la structure de l'univers, y compris la mystérieuse "énergie noire" qui fait que l'espace lui-même s'étend de plus en plus vite. Ce nouvel observatoire puissant s'appuiera également sur les vastes bases des travaux commencés avec Hubble et d'autres observatoires comme Kepler/K2 et le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) sur des planètes en dehors de notre système solaire. Il découvrira des milliers d'exoplanètes grâce à sa caméra grand champ. Son instrument Coronograph effectuera une démonstration technologique et, en fonction de ses performances, peut fournir des études sur les atmosphères de planètes gazeuses géantes en orbite autour d'autres étoiles.