A mediados de la década de 2020, la próxima generación de la NASA Telescopio de exploración de infrarrojos de campo amplio (WFIRST) llevará al espacio. Con una resolución sin precedentes e instrumentos avanzados, se construirá sobre los cimientos establecidos por el venerable telescopio espacial Hubble – ¡que celebró su 30 aniversario este año! Anticipándose a todo lo que logrará, la NASA decidió que WFIRST necesita un nombre propio, uno que honre su conexión con Hubble.
Esta semana, la NASA anunció que, de ahora en adelante, la misión WFIRST se conocerá como la Telescopio espacial romano Nancy Grace (o Telescopio espacial romano para abreviar) en honor a la Dra. Nancy Grace Roman (fallecida en 2018). Además de ser la primera astrónomo jefe de la NASA, también fue una incansable educadora y defensora de las mujeres en STEM, cuyo trabajo allanó el camino para los telescopios espaciales, lo que la llevó a recibir el apodo de «la madre del Hubble».
¡Por lo tanto, es lógico que echemos un vistazo a la vida inspiradora de esta pionera y el trabajo que le valió un lugar entre las estrellas!
Temprana edad y educación
Nacido en Nashville, Tennessee en 1925, Roman demostró una fascinación por la astronomía a temprana edad. Después de formar un club de astronomía con compañeros de clase en la escuela secundaria, Roman decidió cuando llegó a la escuela secundaria que quería dedicarse a la astronomía como carrera (aunque los que la rodeaban la desanimaron).
Después de graduarse, asistió Colegio Swarthmore en Pensilvania y trabajó en la Observatorio Sproul. Luego prosiguió sus estudios de posgrado en la Universidad de Chicago mientras realizaba investigaciones en la Observatorio Yerkes en Wisconsin y el Observatorio McDonald en Texas, eventualmente convirtiéndose en profesor asistente.
Sin embargo, debido a la escasez de puestos permanentes disponibles para las mujeres en ese momento, finalmente ocupó un puesto en la Laboratorio de Investigaciones Navales (ARL) en 1954, por recomendación de otro astrónomo Gerard Kuiper. Durante los tres años siguientes, contribuyó al campo emergente de la radioastronomía y se convirtió en jefa de la sección de espectroscopia de microondas de ARL.
Durante su tiempo con la ARL, Roman llamó la atención de la comunidad astronómica internacional y viajó al extranjero para dar conferencias sobre su investigación. Su trabajo también fue notado por la recién formada Administración Nacional Aeronáutica y del Espacio (NASA) y en 1959, se unió a la NASA para encabezar su programa de astronomía observacional.
Su aceptación en la NASA como Jefa de Astronomía Observacional significó efectivamente que abandonaría su investigación, pero sintió que el sacrificio valió la pena. Como ella fue citada diciendo en una memoria publicado en 2018“la oportunidad de comenzar de cero para trazar un programa que pensé que influiría en la astronomía durante cincuenta años fue más de lo que pude resistir”.
A principios de la década de 1960, se convirtió en la primera Jefa de Astronomía en la Oficina de Ciencias Espaciales de la NASA y viajó mucho por los EE. UU. para dar conferencias a los departamentos de astronomía y promover los programas de la NASA. En sus propias palabras, las visitas tenían como objetivo “decirles lo que estábamos planeando en la NASA y cuáles eran las oportunidades de la NASA, pero también era tratar de obtener de ellos una idea de lo que pensaban que la NASA debería estar haciendo”.
A mediados de la década de 1960, estableció un comité de astrónomos e ingenieros para imaginar un telescopio que pudiera realizar observaciones desde el espacio y lograr importantes objetivos científicos. Con el tiempo, su defensa convenció a la NASA y al Congreso de hacer de la creación de un telescopio espacial una prioridad. Sus esfuerzos se realizaron en 1990 con el lanzamiento de Hubbleque iba a ser el telescopio espacial científicamente más revolucionario de todos los tiempos.
Astronomía de grandes datos
Desde que el Hubble llegó al espacio, sus operaciones científicas han sido coordinadas y supervisadas por el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland. Este consistió en programar y realizar observaciones, procesar y archivar conjuntos de datos de la misión y realizar programas de divulgación con la comunidad astronómica y el público en general.
El próximo año, cuando se ponga en órbita el telescopio espacial James Webb, sus centros de operaciones científicas y de misión también estarán alojados en el STScI. En 2019, la NASA anunció que STScI también serviría como centro de operaciones científicas para el Telescopio Espacial Romano. AS STScI Director Kenneth Sembach dicho:
«Dr. Nancy Grace Roman fue una científica y líder consumada, así como una firme defensora del Hubble y de los otros grandes observatorios de la NASA. También respaldó fuertemente la creación de STScI. Pensamos en ella como una colega y amiga, y estuvimos encantados de darle la bienvenida al Instituto para nuestro simposio científico anual de primavera en 2017...
“Nos sentimos honrados de ser parte de su legado continuo. Todo nuestro equipo está listo para apoyar a la comunidad astronómica y garantizar que el Telescopio Espacial Romano alcance todo su potencial científico”.
Al igual que sus predecesores, todos los datos recogidos por el Telescopio Espacial Romano se mantendrán en el Archivo Barbara A. Mikulski para telescopios espaciales (MAST) en el STScI, donde estará fácilmente disponible para investigadores, investigadores y astrónomos de todo el mundo. Se estima que durante su misión planificada de 5 años, el observatorio recolectará aproximadamente 20 petabytes (PB) de datos.
En comparación, The British Library, la biblioteca nacional más grande del mundo y una de las bases de datos más grandes que existen, contiene aproximadamente 500 terabytes de datos preservados. Haciendo los cálculos, podemos decir con seguridad que el RST reunirá el equivalente a 40 bibliotecas británicas. La disponibilidad de todos estos datos seguramente mantendrá a los científicos comprometidos e impulsará los descubrimientos mucho después de que termine la misión.
“El Telescopio Espacial Romano traerá grandes datos a la astrofísica espacial”, dijo la directora adjunta de STScI, Nancy Levenson. “Los conjuntos de datos grandes y de libre acceso inspirarán nuevas formas de explorar el cosmos, avanzar en nuestra comprensión y presentar nuevos misterios”.
Un sucesor adecuado
Como se señaló en artículos anteriores, el RST tendrá el poder de «100 Hubbles». Lo que esto significa es que mientras que el RST tendrá la misma sensibilidad y resolución que Hubble, podrá cubrir un área de visualización 100 veces mayor. Esto es posible gracias a los 18 detectores del telescopio (4096 x 4096 píxeles cada uno), que permiten que el RST cubra un área aproximadamente 1,33 veces mayor que la de una Luna Llena. Hubble las imágenes cubren un área inferior al 1% de la de una luna llena.
Su conjunto avanzado de instrumentos científicos también le permitirá realizar una amplia gama de observaciones astronómicas. Esto incluye el instrumento de campo amplio (WFI), una cámara de 288 megapíxeles que es capaz de generar imágenes de infrarrojo cercano multibanda. Esto permitirá que el RST observe diversas poblaciones de objetos astronómicos que de otro modo no serían observables en luz visible.
El RST también trabajará en concierto con el Telescopio espacial James Webb (JWST) con el fin de realizar observaciones de radio en profundidad. Esto consistirá en que el RST aproveche su amplio campo de visión para revelar diversas poblaciones de objetos astronómicos en longitudes de onda infrarrojas mientras que el JWST realiza observaciones de seguimiento utilizando sus capacidades superiores de imágenes infrarrojas.
Luego está el coronógrafo de alto contraste que usará el telescopio para suprimir la luz proveniente de estrellas distantes, lo que permitirá a los astrónomos realizar estudios de imágenes directas de exoplanetas rocosos más pequeños que orbitan más cerca de sus estrellas. Esto permitirá estudios más detallados de planetas potencialmente habitables, mejores caracterizaciones de sus atmósferas y la identificación de biofirmas potenciales.
Otra cosa que el RST tendrá a su favor es su órbita propuesta, que le dará una vista del espacio en gran parte sin obstrucciones por la Tierra. Mientras que HubbleLa órbita terrestre baja (LEO) de aproximadamente 560 km (350 mi) a menudo significa que solo es capaz de recopilar datos durante la mitad de su período orbital, el RST estará en una órbita amplia de aproximadamente 1,6 millones de km (1 millón de mi ) y capaz de hacer observaciones de forma casi continua.
Como el otro Grandes observatorios de la NASA (la Observatorio de rayos gamma de Comptonla Chandra Observatorio de rayos X, Hubbley el Spitzer telescopio espacial), el RST ayudará a impulsar los avances en muchos campos de la astrofísica. Esto incluirá completar el censo de exoplanetas al descubrir miles de mundos nuevos y caracterizarlos, así como el estudio de cometas, asteroides, planetas enanos y «mundos oceánicos» en nuestro Sistema Solar.
El RST también observará miles de millones de sistemas estelares, algunos de los cuales aún están en proceso de formación, y millones de galaxias y sus estructuras circundantes. En el proceso, arrojará luz sobre misterios cósmicos perdurables como la Materia Oscura, la Energía Oscura y el papel que han jugado en la evolución cósmica. Por último, el RST utilizará sus capacidades de imagen superior para estudiar las primeras estrellas y galaxias de nuestro Universo.
En resumen, el Telescopio espacial romano permitirá a los investigadores y astrónomos hacer precisamente lo que la propia Dra. Roman dijo una vez: “Si te gustan los acertijos, la ciencia o la ingeniería pueden ser el campo para ti, porque la investigación científica y la ingeniería son una serie continua de resolución de acertijos”.
No es exagerado decir que el telescopio espacial Hubble debe su existencia a la Dra. Nancy Grace Roman. Por lo tanto, es muy adecuado que el telescopio espacial que se construirá sobre los cimientos establecidos por Hubble (y también ampliarlo en gran medida) llevará el nombre de su «madre». Sin duda, estaría muy feliz de que WFIRST lleve su nombre en reconocimiento a sus logros.
Pero creo que es seguro decir que estaría más complacida de saber que la tradición de los observatorios basados en el espacio ha continuado en su ausencia y se está volviendo aún más audaz y sofisticada. También estaría muy complacida de saber que los descubrimientos que prometen estos telescopios de próxima generación serán mucho más profundos.
Asegúrese de ver este video sobre la vida y las contribuciones del Dr. Roman, cortesía de NASA Goddard:
Otras lecturas: NASA – Sitio Hubble, Telescopio espacial romano Nancy Grace
