NASA startet Roman-Weltraumteleskop: Eine neue Ära der Kosmos-Erforschung beginnt

Die US-Raumfahrtbehörde NASA läutet ein neues Kapitel in der Astrophysik ein: Das Nancy Grace Roman Space Telescope, benannt nach der NASA-Astronomin Nancy Grace Roman, ist am Sonntag, dem 30. August 2026, gestartet. Vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral in Florida hob die Falcon Heavy von SpaceX ab, um das Infrarot-Teleskop ins All zu bringen.

Die NASA strebt eine Betriebsdauer von zehn Jahren an; die Primärmission ist für mindestens fünf Jahre ausgelegt. Ziel der Mission ist eine umfassende Kartierung großer Teile des Universums, die Untersuchung Dunkler Materie und Dunkler Energie sowie die Suche nach Exoplaneten.

Ein Weitfeld-Teleskop mit historischem Erbe

Das Roman-Weltraumteleskop kostet rund 4,3 Milliarden US-Dollar. Es soll vom Lagrange-Punkt 2 (L2) aus operieren. Dieser Beobachtungspunkt liegt etwa 1,6 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und bietet einen lichtgeschützten Blick auf den Kosmos sowie einen vorteilhaften, stabilen Orbit.

Der Hauptspiegel des Observatoriums misst 2,40 Meter im Durchmesser. Das Gesamtgewicht beträgt etwa neun Tonnen. Das Kerninstrument, das Wide Field Instrument, verfügt über ein Sichtfeld, das mehr als 100-mal größer ist als das des Hubble-Weltraumteleskops. Es kann dadurch große Himmelsbereiche in einer Aufnahme erfassen.

Die Optik des Hauptspiegels stammt ursprünglich aus einem eingestellten NRO-Projekt. Die Spiegel wurden dem NASA-Projekt im Jahr 2011 angeboten und im Jahr 2012 an die NASA übergeben. Roman soll nach Angaben der NASA etwa 1,4 Terabyte Wissenschaftsdaten pro Tag übertragen.

Dies wäre die höchste Datenrate, die eine NASA-Astrophysikmission bisher liefert.

Untersuchung von Dunkler Materie und Exoplaneten

Die primäre Mission des Roman-Teleskops konzentriert sich auf mehrere Kernbereiche. Dazu gehören die Untersuchung Dunkler Materie und Dunkler Energie sowie die Suche nach Exoplaneten. Durch großflächige Beobachtungen will Roman die Verteilung Dunkler Materie kartieren.

Parallel dazu soll gemessen werden, wie sich der Effekt der Dunklen Energie über kosmische Zeiträume verändert. Das Observatorium erfasst Milliarden von Galaxien und untersucht Entfernungen, Spektren sowie gravitative Verzerrungen in großem Maßstab. Die gewonnenen Daten könnten helfen, die bestehende Inkonsistenz in der Messung der Expansionsrate des Universums, die sogenannte Hubble-Spannung, besser zu verstehen.

Beim Thema Exoplaneten trägt das Coronagraph Instrument (CGI) dazu bei, lichtschwache Objekte in der Nähe heller Sterne sichtbar zu machen. Es unterdrückt dabei das Sternenlicht. Das Instrument arbeitet im sichtbaren Licht und soll gegenüber aktuellen Techniken eine bis zu tausendfache Verbesserung in bestimmten Messgrößen erreichen.

Es kann Objekte um Sterne beobachten, die bis zu eine Milliarde Mal heller sind als die gesuchten Objekte. Roman soll damit unter anderem ältere, kältere Planeten auf engeren Umlaufbahnen nachweisen können. Überdies ist geplant, kleine Lichtschwankungen im Zentrum der Milchstraße zu überwachen.

Dadurch sollen sogenannte Rogue Planets, vagabundierende Planeten, aufgespürt werden.

Ergänzung statt Ersatz für Hubble und Webb

Roman ist nicht als Ersatz für bestehende Observatorien konzipiert, sondern ergänzt diese. Während das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) einzelne Himmelskörper sehr detailliert untersucht, erlaubt das größere Sichtfeld von Roman großflächige Übersichtskartierungen. Die Detektoren des Roman-Teleskops sind laut NASA fast identisch mit denen des JWST, verfügen jedoch über etwa viermal so viele Pixel.

Roman wird seine Messungen mit Daten von JWST und dem Euclid-Weltraumteleskop der ESA abgleichen. Eine Koordination mit dem bodengebundenen Vera C. Rubin Observatory in Chile ist ebenfalls vorgesehen.

Nächste Schritte und langfristige Perspektiven

Nach dem Start dauert die Reise zum L2-Punkt etwa drei Monate. Anschließend folgt eine mehrmonatige Kalibrierungs- und Testphase. Erste wissenschaftliche Bilder und Daten werden Anfang 2027 erwartet.

Die Messdaten des Roman-Teleskops bilden die Grundlage für weitere wissenschaftliche Untersuchungen. Sie können neue Erkenntnisse zur Kosmologie und zur Planetenentstehung liefern. Die hohe Datenrate und das breite Sichtfeld erhöhen zudem die Wahrscheinlichkeit unerwarteter Entdeckungen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit erwarten die ersten Ergebnisse.