Čo je to Nancy Grace Roman teleskop, ktorý NASA teraz vypustila do vesmíru?

NASA má od včera, 30. augusta 2026, vo vesmíre nový veľký vedecký prístroj. Nancy Grace Roman Space Telescope, skrátene Roman.

Ten má zrkadlo rovnako veľké ako Hubble, no dokáže pri jednom zábere pozorovať najmenej stokrát väčšiu časť oblohy. NASA preto hovorí o teleskope, ktorý spojí detail Hubbleovho vesmírneho teleskopu s panoramatickým pohľadom na vesmír.

Roman Hubble nenahrádza a nie je vo všetkom lepší. Hubble stále pracuje s ultrafialovým, viditeľným aj infračerveným svetlom a dokáže sa veľmi podrobne venovať jednotlivým objektom. Roman dostal inú úlohu: pozorovať obrovské oblasti oblohy s podobným detailom, aký ponúka Hubble, a robiť to neporovnateľne rýchlejšie.

Výsledkom majú byť mapy miliárd galaxií, najväčší štatistický prieskum planetárnych systémov v našej Galaxii, tisíce supernov, pohľad na rozloženie temnej hmoty a údaje, ktoré môžu pomôcť vysvetliť, prečo sa rozpínanie vesmíru zrýchľuje. NASA zároveň očakáva približne 100 000 nových exoplanét. A to všetko začalo trochu nezvyčajne. Časť optiky Roman pôvodne nesmerovala k hviezdam.

Nancy Grace Roman Space Telescope odštartoval 30. augusta 2026 o 7:26 miestneho času EDT, teda o 13:26 nášho času, z komplexu LC-39A v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride. Do vesmíru ho vyniesla raketa SpaceX Falcon Heavy.

NASA pritom misiu spustila približne deväť mesiacov pred termínom, ktorý mala stanovený ako najneskorší dátum štartu. Pri veľkých vesmírnych teleskopoch ide skôr o nezvyčajnú disciplínu než o štandard. Stačí si spomenúť na vývoj Webbovho teleskopu.

Roman sa od druhého stupňa Falcon Heavy oddelil o 7:57 EDT a pokračoval samostatne. Spojenie s teleskopom NASA nadviazala už počas letu. Neskôr potvrdila aj úspešné rozloženie solárnych panelov a spodnej časti slnečného štítu, približne hodinu a 23 minút po štarte. 

Teleskop teraz čaká približne trojmesačná cesta a uvádzanie do prevádzky. Jeho cieľ neleží na obežnej dráhe okolo Zeme podobne ako pri Hubbleovi.

Roman smeruje približne 1,5 milióna kilometrov od Zeme k druhému Lagrangeovmu bodu sústavy Slnko – Zem, označovanému L2. Rovnakú oblasť vesmíru využíva James Webb Space Telescope. NASA opisuje L2 ako miesto s veľmi stabilnými podmienkami pre infračervené pozorovania.

Roman nebude nehybne stáť presne v bode L2. Bude okolo neho opisovať veľkú dráhu. Kombinácia gravitácie Slnka a Zeme mu umožní držať sa v približne rovnakej polohe voči našej planéte bez veľkej spotreby paliva. Z jedného smeru zároveň prichádzajú Slnko, Zem aj Mesiac, takže konštrukcia môže tieto zdroje svetla a tepla efektívne tieniť. Práve stabilná teplota je pri presných infračervených meraniach veľmi dôležitá.

Roman je veľký približne ako autobus

Teleskop po úplnom rozložení meria viac než 12,7 metra na dĺžku a 4,4 metra na šírku. Suchá hmotnosť dosahuje približne 8 ton. NASA ju pre lepšiu predstavu prirovnáva k hmotnosti Tyrannosaura rex. 

Elektrinu dodáva šestica solárnych panelov. Každý meria približne 2 × 3 metre a všetkých 3 902 solárnych článkovposkytuje výkon okolo 4 kW. Nie je to veľa v porovnaní s pozemskými observatóriami, ale Roman nepotrebuje napájať obrovský aktívne chladený systém podobný Webbovi. 

Komunikáciu zabezpečuje vysokozisková anténa s priemerom 1,7 metra. Maximálna prenosová rýchlosť dosahuje približne 500 Mbit/s. Takúto kapacitu potrebuje z jednoduchého dôvodu: Roman bude vyrábať obrovské množstvo dát.

NASA počíta približne s 1,4 TB nespracovaných vedeckých dát denne. Počas päťročnej základnej misie má archív spracovaných dát narásť približne na 20 petabajtov. Ide o najväčší dátový tok, aký NASA doteraz plánovala pri svojej astrofyzikálnej misii. 

Astronómovia navyše nebudú musieť čakať, kým skončí obdobie vyhradené pre autora pozorovania. NASA sprístupní dáta verejne hneď po ich spracovaní. Veľká časť analýzy preto prebehne priamo v cloudovej platforme Roman Nexus namiesto sťahovania desiatok terabajtov do počítača každého výskumného tímu.

Základná vedecká misia potrvá päť rokov. Konštrukcia počíta aj s ďalšími piatimi rokmi a NASA predpokladá, že životnosť bude limitovať najmä množstvo paliva. Zaujímavosťou je, že Roman konštruktéri pripravili na možné budúce robotické doplnenie paliva, hoci NASA dnes takúto servisnú službu pri L2 nemá. 

Zrkadlo má rovnaké ako Hubble. Ale tu sa podobnosť končí

Srdcom teleskopu je primárne zrkadlo s priemerom 2,4 metra. Presne takú veľkosť má hlavné zrkadlo Hubbleovho vesmírneho teleskopu.

Romanovo zrkadlo však váži iba 186 kilogramov, teda menej než štvrtinu hmotnosti Hubbleovho. NASA a L3Harris využili modernejšiu konštrukciu a materiály. NASA uvádza, že zrkadlo má rovnaký priemer ako Hubble, ale podstatne nižšiu hmotnosť.

Efektívny priemer optickej apertúry predstavuje 2,36 metra. Pri hlavnom vedeckom prístroji pracuje optická sústava s clonovým číslom približne f/7,9 a NASA udržiava zrkadlo na teplote okolo 265 K, teda približne -8 °C. 

Rozdiel oproti Hubbleovi vytvára najmä optická sústava za zrkadlom a kamera, ktorá obraz zaznamenáva. Roman totiž nevznikol ako ďalší teleskop, ktorý sa má čo najdlhšie pozerať na jeden malý objekt. NASA ho navrhla ako vesmírny prieskumný teleskop.

Jeho najväčšou zbraňou je 300-megapixelová kamera

Hlavným vedeckým prístrojom je Wide Field Instrument, WFI. Ide o približne 300-megapixelovú kameru a bezštrbinový spektrometer pracujúci od viditeľnej oblasti po blízke infračervené žiarenie.

Snímaciu plochu tvorí 18 detektorov Teledyne H4RG-10, pričom každý obsahuje 4 096 × 4 096 pixelov. Pixel má veľkosť 10 mikrometrov a na oblohe zodpovedá približne 0,11 oblúkovej sekundy. Celkové využiteľné zorné pole dosahuje 0,281 štvorcového stupňa. Detailnú technickú špecifikáciu WFI zverejňuje NASA.

To číslo samo osebe veľa nepovie. Dôležitejšie je porovnanie. Zorné pole WFI je približne 200-krát väčšie než pri infračervenej kamere WFC3-IR na Hubbleovi. Aj pri porovnaní s najširšími Hubbleovými zábermi dostaneme rozdiel blízky stonásobku.

NASA preto zjednodušene uvádza, že Roman ponúkne najmenej 100-krát väčšie zorné pole pri porovnateľnom rozlíšení. Za päť rokov má zobraziť viac než 50-krát väčšiu časť oblohy, než Hubble zvládol za 30 rokov.

A tu už titulok o Hubbleovi začína dávať zmysel. Ak chce astronóm detailný záber jednej konkrétnej galaxie, rozdiel nemusí pôsobiť dramaticky. Ak však potrebuje rovnakým detailom preskúmať milióny galaxií, Hubble sa z praktického hľadiska stáva veľmi pomalým nástrojom.

NASA odhaduje, že Roman zvládne rozsiahle prieskumy oblohy až 1 000-krát rýchlejšie ako Hubble. Práve spojenie širokého záberu a Hubbleovej úrovne detailu tvorí základ celej misie.

Roman nevidí iba infračervenú „fotografiu“

WFI obsahuje osem obrazových filtrov, ktoré pokrývajú približne 0,48 až 2,3 mikrometra. Roman teda začína ešte vo viditeľnej časti spektra a pokračuje hlboko do blízkej infračervenej oblasti.

Infrared má veľkú výhodu. Dokáže lepšie preniknúť cez medzihviezdny prach a zároveň zachytiť svetlo veľmi vzdialených objektov, ktorého vlnová dĺžka sa v dôsledku rozpínania vesmíru posunula smerom k červenej a infračervenej oblasti.

WFI nemusí fungovať iba ako kamera. Do optickej dráhy môže zasunúť grism alebo hranol a rozložiť svetlo objektov na spektrum bez klasickej štrbiny spektrografu.

Grism pracuje približne medzi 1,0 a 1,93 µm a poskytuje spektrálne rozlíšenie okolo R ≈ 600. Hranol pokrýva približne 0,75 až 1,8 µm pri nižšom rozlíšení približne R = 80 až 180. Roman tak dokáže počas jedného pozorovania získavať spektrá množstva galaxií naraz. 

To je kľúčové pri meraní ich červeného posunu, vzdialenosti a vývoja veľkých štruktúr vo vesmíre.

Druhý prístroj vie „vypnúť“ hviezdu

Roman nesie ešte Coronagraph Instrument. Ten nepatrí medzi hlavné prístroje základnej vedeckej misie. NASA ho označuje predovšetkým za technologickú demonštráciu.

Jeho úloha však znie pôsobivo: pozrieť sa na hviezdu a odstrániť z obrazu takmer všetko jej svetlo, aby bolo možné vidieť extrémne slabú planétu v jej bezprostrednom okolí.

Problém pri priamom fotografovaní exoplanét spočíva v obrovskom rozdiele jasov. Hviezda môže byť milióny až miliardy ráz jasnejšia než planéta vedľa nej. Nestačí preto jednoducho položiť pred hviezdu čierny kruh.

Roman kombinuje masky, presnú optiku, senzory vlnoplochy a dve deformovateľné zrkadlá. Každé obsahuje viac než 1 600 samostatne ovládaných aktuátorov. Spolu ich má viac než 3 200 a elektronika dokáže meniť povrch zrkadiel s presnosťou lepšou než 62 pikometrov. To je menej než priemer atómu hélia. NASA podrobne opisuje konštrukciu koronografu a jeho aktívne riadenie vlnoplochy.

Systém dokáže analyzovať až 1 000 obrazov za sekundu a priebežne korigovať drobné vibrácie, zmeny zaostrenia a optické chyby. Formálna požiadavka stanovuje schopnosť zachytiť zdroj najmenej 10 miliónov ráz slabší než hviezda, teda kontrast 10⁻⁷. Pokročilé režimy majú smerovať približne k 10⁻⁸ a priniesť 100- až 1 000-násobné zlepšenie oproti predchádzajúcim vesmírnym koronografom. 

Roman tak môže priamo fotografovať staršie a chladnejšie plynné planéty podobné Jupiteru a protoplanetárne či prachové disky okolo blízkych hviezd. Nemá však fotografovať druhé Zeme. Jeho koronograf má predovšetkým overiť technológie, ktoré môže neskôr využiť pripravovaný Habitable Worlds Observatory pri hľadaní planét podobných Zemi a prípadných známok života v ich atmosférach.

NASA vyhradila koronografu približne tri mesiace pozorovaní rozložených do prvých 18 mesiacov prevádzky. 

Najväčšia úloha? Zistiť, čo robí 95 % vesmíru

Bežná hmota, z ktorej vznikli hviezdy, planéty, ľudia či váš počítač, predstavuje iba malú časť obsahu vesmíru.

Približne 27 % pripadá na temnú hmotu a okolo 68 % na temnú energiu. Samotné percentá poznáme pomerne dobre. Oveľa horšie je to s odpoveďou na otázku, čo tieto dve zložky vlastne sú.

Roman má pomôcť pri oboch problémoch.

Temnú hmotu priamo nevidíme, pretože nevyžaruje ani významne neabsorbuje elektromagnetické žiarenie. Vidíme však jej gravitáciu.

Roman bude sledovať slabé gravitačné šošovkovanie. Hmota medzi nami a vzdialenou galaxiou nepatrne zakriví priestor a tým deformuje obraz galaxie za ňou. Ak astronómovia zmerajú tvary stoviek miliónov galaxií, dokážu z týchto miniatúrnych deformácií zrekonštruovať rozloženie hmoty vrátane tej, ktorú nevidíme.

Výsledkom má byť jedna z najpodrobnejších trojrozmerných máp temnej hmoty a veľkorozmernej štruktúry vesmíru. 

Takéto údaje môžu zároveň pomôcť rozlíšiť rôzne modely temnej hmoty. Ľahšie a rýchlejšie častice by napríklad vytvorili štruktúry inak než ťažké, pomalšie častice.

Roman teda temnú hmotu pravdepodobne „neodfotografuje“. Môže však podstatne zúžiť zoznam možností, čo ju tvorí.

Ešte väčšou záhadou je temná energia

Koncom 20. storočia astronómovia zistili, že rozpínanie vesmíru sa nespomaľuje, ale zrýchľuje. Neznámu príčinu označujeme ako temnú energiu. Roman ju preskúma niekoľkými nezávislými metódami. Prvú predstavuje už spomínané slabé gravitačné šošovkovanie. Ukáže, ako sa kozmická sieť hmoty menila počas miliárd rokov.

Druhou metódou budú supernovy typu Ia. Keďže poznáme ich približnú skutočnú svietivosť, astronómovia z pozorovaného jasu dokážu určiť vzdialenosť a následne ju porovnať s rýchlosťou vzďaľovania galaxie. Roman má objaviť a sledovať tisíce takýchto explózií.

Tretiu cestu predstavujú baryónové akustické oscilácie, teda stopy tlakových vĺn zo skorého vesmíru, ktoré zostali zapísané do priestorového rozloženia galaxií. Ich veľkosť v rôznych obdobiach kozmickej histórie funguje ako akési štandardné pravítko.

Roman vytvorí 3D mapy galaxií až približne do vzdialenosti, z ktorej svetlo putovalo 11,5 miliardy rokov.  Kombinácia viacerých metód je dôležitá. Ak všetky ukážu rovnaký vývoj rozpínania, vedci získajú oveľa silnejší výsledok než z jedného typu merania. Ak sa nezhodnú, problém bude ešte zaujímavejší.

Roman môže nájsť okolo 100 000 nových planét

Druhou hlavnou oblasťou misie sú exoplanéty. Doterajšie metódy výberovo zvýhodňujú niektoré typy svetov. Tranzity napríklad najľahšie odhaľujú veľké planéty, ktoré obiehajú veľmi blízko svojej hviezdy. Metóda radiálnych rýchlostí tiež preferuje relatívne hmotné a blízke planéty.

Roman využije tri odlišné postupy: gravitačné mikrošošovkovanie, tranzity a priame zobrazovanie. NASA očakáva, že údaje z misie prinesú približne 100 000 nových exoplanét. Najzaujímavejšou časťou bude mikrošošovkovanie.

Roman sa opakovane pozrie na stovky miliónov hviezd smerom k hustému stredu Mliečnej cesty. Ak pred vzdialenou hviezdou takmer presne prejde iná hviezda, jej gravitácia dočasne zosilní svetlo vzdialenejšieho objektu. Planéta okolo prednej hviezdy môže do svetelnej krivky pridať ďalšiu charakteristickú odchýlku.

Metóda umožňuje zachytiť planéty, ktoré sa dnešnými prieskumami hľadajú veľmi ťažko, vrátane svetov s hmotnosťou približne Marsu, planét vo veľkých vzdialenostiach od hviezdy a telies podobných planétam vonkajšej časti našej Slnečnej sústavy.

NASA očakáva viac než 1 000 planét pomocou mikrošošovkovania. Ešte zvláštnejšiu skupinu tvoria voľne putujúce planéty, ktoré neobiehajú žiadnu hviezdu. Roman by ich mal nájsť stovky. Tie môžu astronómom povedať, ako často planetárne systémy počas svojho vývoja vyhadzujú svoje planéty do medzihviezdneho priestoru.

Teleskop bude každých 12 minút fotografovať stred Galaxie

Roman neuskutoční jeden veľký prieskum, ale niekoľko presne navrhnutých pozorovacích programov.

Najdôležitejšie budú tri Core Community Surveys, ktoré využijú väčšinu z prvých piatich rokov práce teleskopu. Komunita astronómov sa podieľala na ich návrhu a NASA zároveň rezervovala približne štvrtinu vedeckého času na ďalšie projekty. NASA zverejnila konečný rámec troch hlavných prieskumov.

Najväčší, High-Latitude Wide-Area Survey, potrvá približne 17 mesiacov. Roman pri ňom pokryje viac než 5 000 štvorcových stupňov, približne 12 % celej oblohy. Hlavná časť s viacfarebným zobrazovaním a spektroskopiou zaberie okolo 2 400 štvorcových stupňov, širšia vrstva pridá ďalších približne 2 700 štvorcových stupňov a najhlbšie oblasti sa zamerajú na oveľa menšiu plochu. 

V týchto dátach bude viac než miliarda galaxií. Druhý program, High-Latitude Time-Domain Survey, sa nebude snažiť iba o veľký obraz. Roman sa bude k rovnakým oblastiam opakovane vracať.

Hlavná fáza potrvá približne dva roky a teleskop bude vybrané oblasti kontrolovať v približne päťdňových intervaloch. Tak vznikne kozmický časozberný film, na ktorom sa objavia explodujúce hviezdy, aktívne čierne diery, zrážky neutrónových hviezd či hviezdy roztrhané čiernou dierou. NASA očakáva približne 100 000 prechodných udalostí. 

Tretí program, Galactic Bulge Time-Domain Survey, sa namiesto vzdialeného vesmíru pozrie do centrálnej oblasti Mliečnej cesty. Pokryje šesť polí s celkovou plochou približne 1,7 štvorcového stupňa. Roman uskutoční šesť hlavných približne 72-dňových pozorovacích sezón, tri na začiatku a tri ku koncu základnej misie. Počas nich bude vybrané oblasti snímať približne každých 12,1 minúty. NASA detailne opisuje mimoriadne vysokú kadenciu tohto prieskumu.

Tak vznikne obrovský súbor svetelných kriviek stoviek miliónov hviezd.

Tých 100 000 planét nebude jediný úlovok

Z rovnakých obrázkov môžu astronómovia objavovať izolované čierne diery, neutrónové hviezdy, bielych trpaslíkov, hnedých trpaslíkov či malé telesá Slnečnej sústavy.

Roman bude merať polohy hviezd tak presne, že gravitáciu neviditeľného objektu môže odhaliť podľa drobného posunu obrazu hviezdy v jeho pozadí.

Dáta umožnia aj asteroseizmológiu, teda skúmanie vnútorných štruktúr hviezd pomocou ich oscilácií. NASA očakáva merateľné „hviezdotrasenia“ približne pri milióne obrovských hviezd. 

Prieskumy zároveň zachytia kilonovy vznikajúce pri zrážkach neutrónových hviezd, slapové roztrhania hviezd čiernymi dierami, aktívne galaktické jadrá, dvojhviezdy, hviezdotvorné oblasti, planetárne disky, kozmické prázdnoty, prúdy hviezd a množstvo objektov, pre ktoré Roman ani nevznikal. 

To je jedna z výhod veľkých plošných prieskumov. Nemusíte vedieť dopredu, kde sa zaujímavý objekt nachádza. Teleskop ho môže zachytiť spolu s miliónmi ďalších.

Za 29 dní chce zmapovať až 20 miliárd hviezd

NASA zároveň vybrala Galactic Plane Survey, ktorý patrí medzi všeobecné astrofyzikálne programy. Jeho cieľom je vytvoriť rozsiahlu infračervenú mapu roviny Mliečnej cesty vrátane oblastí, ktoré vo viditeľnom svetle zakrývajú husté oblaky prachu. Roman má počas iba 29 dní pozorovaní, rozložených do prvých dvoch rokov misie, zmapovať až 20 miliárd hviezd. 

Pre porovnanie, európska Gaia vytvorila mimoriadne presný katalóg približne dvoch miliárd zdrojov, ale pozorovala predovšetkým vo viditeľnom svetle. Roman v infračervenej oblasti prenikne hlbšie do zaprášených oblastí galaktického disku a centra. Obe misie sa tak dobre dopĺňajú.

A ako je na tom proti Jamesovi Webbovi?

Roman nie je ani náhradou za James Webb Space Telescope. Webb má 6,5-metrové primárne zrkadlo, teda podstatne väčšiu zbernú plochu. Dokáže pozorovať slabšie objekty a pracuje oveľa hlbšie v infračervenej oblasti vrátane stredného infračerveného žiarenia. Pri detailnom skúmaní vzdialenej galaxie, atmosféry exoplanéty či oblasti vzniku hviezd má Webb úplne inú úroveň citlivosti.

NASA ich preto prirovnáva k širokouhlému a teleobjektívu. Roman môže napríklad medzi miliardou galaxií nájsť veľmi vzácny typ galaxie z mladého vesmíru. Webb potom strávi hodiny podrobnou spektroskopiou jedného takého objektu. Podobne môže Webb objaviť zvláštny objekt a Roman následne ukáže jeho širšie okolie.

Na misii nerobí iba NASA

Projekt riadi NASA Goddard Space Flight Center, ktorý zároveň postavil Wide Field Instrument a riadi letovú prevádzku.

Jet Propulsion Laboratory vyvinulo Coronagraph Instrument. Caltech/IPAC zabezpečuje časť spracovania dát, podporu koronografu a exoplanetárnej vedy. Space Telescope Science Institute, ktorý poznáme aj z Hubblea a Webba, zodpovedá za plánovanie vedeckých pozorovaní, časť spracovania dát a archív.

Na hardvéri pracovali BAE Systems, L3Harris a Teledyne Scientific & Imaging. Medzinárodné príspevky poskytli aj ESA, francúzska CNES, nemecký Max Planck Institute for Astronomy a japonská JAXA. Pri prenose dát sa budú využívať stanice v USA, Austrálii a Japonsku.

Prečo je Roman dôležitý?

Najväčším prínosom Nancy Grace Roman Space Telescope nie je rekordné zrkadlo, extrémne zväčšenie ani schopnosť vidieť ďalej než všetky predchádzajúce teleskopy. V týchto disciplínach prvenstvo nemá.

Jeho výhodou je kombinácia veľkého 2,4-metrového zrkadla, Hubbleovej úrovne detailu, širokého zorného poľa, infračervenej citlivosti a schopnosti opakovane fotografovať obrovské oblasti oblohy. Doteraz si astronómovia často museli vyberať medzi detailom a rozsahom. Roman má zvládnuť oboje súčasne.

Preto dokáže robiť vedu založenú nie na desiatkach či tisícoch objektov, ale na stovkách miliónov hviezd a viac než miliarde galaxií. Pri temnej energii, temnej hmote či planetárnej demografii je presne takáto štatistika podstatná.

Roman nám pravdepodobne neprinesie iba jeden slávny obrázok, akým sa preslávil Hubble alebo Webb. Jeho najcennejším produktom môže byť obrovský verejný dátový archív, v ktorom budú astronómovia robiť objavy ešte desaťročia po skončení samotnej misie.

A v tomto zmysle môže byť porovnanie s Hubbleom nakoniec celkom výstižné. Hubble nás naučil pozerať sa na vesmír vo vysokom rozlíšení. Roman nám má ukázať, čo sa stane, keď rovnakým spôsobom prestaneme pozerať cez kľúčovú dierku a otvoríme celé okno.

Tento článok napísala umelá inteligencia ChatGPT od OpenAI. Článok bol skontrolovaný redakciou TECHBOX.