NASA lanzó con éxito este domingo 30 de agosto el Nancy Grace Roman Space Telescope desde el Kennedy Space Center, en Florida. El observatorio despegó a las 7:26, hora del este de Estados Unidos, a bordo de un Falcon Heavy de SpaceX y se separó del segundo tramo del cohete 31 minutos después. Ya inició un viaje de aproximadamente tres meses hacia el punto de Lagrange L2, a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.
Roman es una de las mayores misiones científicas de NASA de esta década. Su costo total de ciclo de vida —desarrollo, lanzamiento y operación— se estima en US$4.300 millones y su misión primaria tendrá una duración de cinco años, con la posibilidad de extenderla otros cinco.
Pero su importancia no reside solamente en cuánto puede observar, sino en cuánto cielo puede estudiar simultáneamente.
El gran angular de la astronomía
Roman tiene un espejo primario de 2,4 metros, el mismo diámetro que Hubble. Su instrumento principal, el Wide Field Instrument, puede alcanzar una sensibilidad y resolución infrarroja similares a las de Hubble, pero cubre en cada observación un área del cielo alrededor de 100 veces mayor. NASA calcula que podrá realizar relevamientos hasta 1.000 veces más rápido.
La diferencia modifica la escala del problema científico. Hubble y el James Webb Space Telescope son instrumentos especialmente aptos para estudiar objetos seleccionados con enorme profundidad. Roman agrega otra capacidad: observar poblaciones enteras de galaxias, estrellas y planetas y convertir esas observaciones en muestras estadísticas de dimensiones hasta ahora difíciles de obtener.
Durante sus primeros cinco años, está previsto que fotografíe más de 50 veces la superficie del cielo que Hubble cubrió durante sus primeras tres décadas. Uno de sus principales relevamientos abarcará más de 5.000 grados cuadrados, alrededor del 12% de toda la esfera celeste.
El cambio es particularmente relevante para uno de los mayores interrogantes de la cosmología: la energía oscura, el nombre utilizado para describir el fenómeno asociado con la aceleración de la expansión del universo.
Para investigarla no alcanza con estudiar unas pocas galaxias con gran precisión. Es necesario comparar enormes cantidades de ellas, medir sus distancias, reconstruir cómo se distribuye la materia y observar cómo cambió esa estructura durante miles de millones de años.
Roman fue diseñado precisamente para trabajar en esa escala.
De observar objetos a estudiar poblaciones
El observatorio podrá medir luz procedente de hasta 1.000 millones de galaxias durante su vida útil. A través de técnicas como las lentes gravitacionales débiles y el estudio de la distribución de galaxias, los científicos intentarán reconstruir la evolución de las grandes estructuras cósmicas y obtener nuevas mediciones sobre materia y energía oscuras.
La misma lógica estadística se aplicará a los planetas.
Roman observará durante largos períodos regiones densamente pobladas de estrellas cerca del centro de la Vía Láctea. NASA estima que podrá descubrir alrededor de 1.000 exoplanetas mediante microlentes gravitacionales y hasta 100.000 adicionales mediante tránsitos, cuando un planeta pasa delante de su estrella y reduce ligeramente la cantidad de luz recibida.
Más que encontrar mundos individuales, el objetivo es construir una muestra que permita responder otra pregunta: cómo son, en términos estadísticos, los sistemas planetarios de la galaxia.
Es la misma transformación metodológica que aparece en la cosmología. Roman desplaza parte de la astronomía desde el estudio de casos individuales hacia el análisis de poblaciones.
Una fábrica de datos en L2
Esa capacidad introduce otro problema: qué hacer con toda la información.
NASA calcula que Roman transmitirá alrededor de 1,4 terabytes diarios, la mayor tasa de datos alcanzada hasta ahora por una misión astrofísica de la agencia. Durante sus cinco años de operación primaria, los datos procesados podrían acumular unos 20 petabytes.
El volumen vuelve impracticable una parte de la metodología tradicional. No habrá suficientes astrónomos para revisar individualmente los objetos registrados por el telescopio.
La inteligencia artificial y el aprendizaje automático pasarán, por lo tanto, a ocupar un lugar mayor en la cadena científica. NASA prevé utilizar estas herramientas, junto con programas de ciencia ciudadana, para clasificar información, detectar anomalías y señalar objetos que después podrán ser estudiados con mayor detalle.
Los datos, además, serán públicos una vez procesados y no tendrán períodos de exclusividad para determinados equipos científicos. Debido a su tamaño, buena parte del análisis se realizará mediante Roman Nexus, una plataforma de computación en la nube que permitirá trabajar sobre los conjuntos de datos sin necesidad de descargarlos completos.
En ese punto, Roman empieza a parecerse menos a una cámara y más a una infraestructura de datos.
El costo marginal de mirar el universo
Existe un paralelo con un fenómeno conocido en la economía digital.
Las plataformas de computación redujeron drásticamente el costo marginal de almacenar y procesar información. Los grandes modelos de inteligencia artificial están haciendo algo similar con determinadas tareas de análisis. Roman aplica una lógica comparable a la observación astronómica: una vez instalada una infraestructura de US$4.300 millones a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, cada relevamiento puede producir información sobre cantidades extraordinarias de objetos simultáneamente.
No significa que reemplace a Hubble o Webb. Los instrumentos son complementarios.
Roman puede localizar poblaciones, fenómenos poco frecuentes u objetos particularmente interesantes en áreas enormes del cielo. Otros telescopios pueden después estudiarlos con instrumentos y longitudes de onda diferentes. NASA compara a Roman con un lente gran angular y a Hubble con un teleobjetivo.
El resultado puede ser una división del trabajo diferente dentro de la astronomía: primero encontrar y clasificar a gran escala; después seleccionar dónde concentrar los instrumentos más especializados.
Nueve meses antes de la fecha comprometida
El lanzamiento contiene además un dato poco habitual para un gran programa científico estadounidense.
La fecha contractual comprometida de Roman era mayo de 2027. El observatorio partió nueve meses antes. Incluso frente a la línea de base original, que contemplaba octubre de 2026, el lanzamiento se adelantó dos meses. El último análisis de la Government Accountability Office situaba el costo de ciclo de vida comprometido en US$4.316 millones y señalaba que el proyecto continuaba dentro de sus parámetros revisados de costo y cronograma.
NASA había elevado en 2021 el presupuesto previsto de US$3.900 millones a US$4.300 millones y retrasado la fecha comprometida hasta mayo de 2027 por el impacto de la pandemia. La finalización anticipada del observatorio permitió recuperar ese margen.
Roman todavía tiene por delante el viaje hasta L2, el despliegue, las calibraciones y las pruebas de sus instrumentos. NASA espera divulgar sus primeras imágenes a comienzos de 2027.
Si cumple sus objetivos, sin embargo, su legado probablemente no se mida por una única fotografía comparable con las imágenes emblemáticas de Hubble o Webb. Roman fue concebido para producir otra cosa: una infraestructura estadística del universo sobre la cual científicos, algoritmos y otros observatorios podrán trabajar durante años.
