Były satelita szpiegowski jest obecnie remontowany przez NASA w celu poszukiwania planet poza Układem Słonecznym. Po uruchomieniu – agencja kosmiczna planuje wystrzelić statek w ciągu najbliższych pięciu lat – mógłby ujawnić pochodzenie samego życia, polując na planety w odległych zakątkach ich układów słonecznych.

Teraz, gdy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba został wreszcie wystrzelony i jest w trybie pełnej pracy naukowej, społeczność astronomiczna z niecierpliwością oczekuje na kolejny duży start, Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman. Między innymi Rzymianin będzie niezwykłym łowcą egzoplanet, ujawniając kluczowe informacje na temat powstawania układów słonecznych i planet podobnych do naszego.

Ale początkowo wyglądało na to, że misja nigdy się nie wydarzy. Na początku XXI wieku naukowcy z NASA i Departamentu Energii zaproponowali nowego satelitę do badania najdalszych zakątków kosmosu, mając nadzieję na zrozumienie przyczyny ciemnej energii, nazwy nadanej tajemniczej przyspieszonej ekspansji wszechświata. Jednak wraz z przeniesieniem kapitału politycznego i finansowego na rozwój tego, co miało stać się JWST, propozycja upadła.

A potem w 2011 roku przyszedł nieoczekiwany prezent. National Reconnaissance Office, organizacja w ramach rządu USA, której zadaniem było budowanie i obsługa satelitów szpiegowskich dla NSA, CIA i innych trzyliterowych agencji, najwyraźniej miała jakieś… dodatki. W magazynie w północnej części stanu Nowy Jork znajdowały się dwa lustra, podobne do tego na Kosmicznym Teleskopie Hubble’a, z których NRO najwyraźniej nie korzystał. Agencja zaoferowała NASA lustra bezpłatnie.

[Related: In NASA’s new video game, you are a telescope hunting for dark matter]

Aby dać ci poczucie, jak surrealistyczne jest to, wyobraź sobie cały czas, pieniądze i inżynierię, które zostały włożone w zaprojektowanie i uruchomienie JWST. Teraz wyobraź sobie, że agencja szpiegowska miała nie tylko dwóch jeszcze instrumenty klasy JWST, ale nawet ich już nie potrzebował.

Chociaż rzeczywisty koszt lustra stanowi jedynie stosunkowo niewielką część całkowitego budżetu takiej misji kosmicznej, nieoczekiwany prezent zmobilizował wsparcie dla satelity, a misja otrzymała swoją pierwszą oficjalną nazwę: Teleskop Kosmiczny na Podczerwień Szerokiego Pola, lub WPIERW.

Oczekuje się, że wystartuje w 2026 r. w 2027 r. (choć prawdopodobnie później, ponieważ jego rozwój został już opóźniony przez opóźnienia w wysłaniu JWST w kosmos), WFIRST otrzymał nowy pseudonim, na cześć pierwszej kobiety na stanowisku kierowniczym w NASA, Nancy Roman , który był także pierwszym szefem agencji ds. astronomii w latach 60. i 70. XX wieku.

Rzymianin ma zwierciadło tej samej wielkości co Hubble, ale będzie miał znacznie szersze pole widzenia. Wyposażony w wystarczająco dużą kamerę, może zasadniczo działać jak „sto Hubble’ów” na raz. Według Scotta Gaudiego, profesora astronomii na Ohio State University i jednego z liderów rzymskiej misji, zespół ma nadzieję znaleźć około 1500 egzoplanet podczas planowanej głównej 5-letniej misji. Jednak trudno jest określić dokładną liczbę, ponieważ ustalenie, ile planet krąży wokół innych gwiazd, jest „dokładnie tym, czego Roman próbuje się dowiedzieć”, mówi.

Wśród innych celów naukowych, jedną z głównych misji Rzymskiego Teleskopu Kosmicznego będzie polowanie na nowe populacje egzoplanet przy użyciu innowacyjnej sztuczki znanej jako mikrosoczewkowanie grawitacyjne.

Mikrosoczewkowanie polega na tym, że „światło z odległych gwiazd tła jest tymczasowo wzmacniane, gdy układ planetarny przechodzi blisko naszej linii wzroku” — mówi Gaudi. Mikrosoczewkowanie opiera się na czystym zbiegu okoliczności: gdy patrzysz na jedną gwiazdę, jeśli inny obiekt przejdzie przez linię widzenia tej gwiazdy, to światło tła na krótko zwiększy jasność z powodu zakrzywienia światła wokół obiektu.

[Related: See the first image of an exoplanet caught by the James Webb Space Telescope]

Przenikającym się obiektem może być cały układ planetarny lub wędrująca egzoplaneta, oderwana od dowolnej gwiazdy. Astronomowie znają tylko kilkadziesiąt takich zagubionych dusz, ale szacują, że nasza galaktyka może roić się od setek miliardów takich dusz. Rzymianie mogą znaleźć wędrujące egzoplanety tak małe jak Mars i potencjalnie rozszerzyć nasz katalog do kilkuset. Dostarczy to astronomom krytycznych informacji na temat chaotycznego formowania się Układu Słonecznego, co pomoże dopracować modele rozwoju planet podobnych do Ziemi.

Ponieważ technika mikrosoczewkowania ma problemy z identyfikacją planet krążących blisko swoich gwiazd macierzystych, Rzymski Teleskop Kosmiczny nie będzie jednak w stanie wykryć Ziemi 2.0. Zamiast tego skupi się na planetach krążących daleko od swoich słońc, analogicznie do gazowych i lodowych gigantów naszego Układu Słonecznego. Astronomowie nie wiedzą, czy nasz Układ Słoneczny, zdominowany przez Jowisza i Saturna, jest typowy, czy też lodowe olbrzymy, takie jak Neptun i Uran, są bardziej powszechne. A może nawet coś mniejszego: w przeciwieństwie do innych teleskopów polujących na egzoplanety, Roman będzie w stanie wykrywać planety o masie kilkukrotnie większej od masy Księżyca.

Stworzenie pierwszego w historii przeglądu planet krążących daleko od swoich gwiazd ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia pochodzenia życia na planetach takich jak Ziemia. „Ponieważ uważamy, że cała woda na planetach podobnych do Ziemi została dostarczona z zewnętrznych regionów układów planetarnych” – mówi Gaudi – „poprzez badanie tych regionów możemy zacząć rozumieć, jak powszechne są potencjalnie nadające się do zamieszkania planety”.

Jakby tego było mało, Rzymianin ma w zanadrzu jeszcze jedną sztuczkę polegającą na polowaniu na planety. Będzie nosił koronograf, urządzenie, które pozwala mu blokować światło z pobliskich gwiazd i bezpośrednio obrazować wszelkie egzoplanety wokół niego – wyczyn, do którego nie jest zdolny nawet JWST.

Ogólnie rzecz biorąc, Gaudi miał prostą reakcję na to, z czego był najbardziej podekscytowany tym nadchodzącym super-teleskopem: „nieoczekiwane!”