ナンシー・ローマン
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NASAでのハロルド・ユーリーの講演会で、ローマンはジャック・クラークに声をかけられ、NASAで宇宙天文学のプログラムを作ることに関心のある人を知っているかと尋ねられた。彼女はそれを自分への勧誘であると解釈し、そのポジションに就いた。名目上、彼女の時間の20％を科学的研究に使うことが許されていたものの、そのポジションに就くことは事実上研究を諦めることを意味すると彼女は認識していた。2018年に彼女は、「50年間天文学に影響を与えると思われるプログラムを構想するために白紙の状態からスタートするチャンスを前にして、私は抵抗することができなかった。」と述べている。ローマンは、1959年2月下旬に観測天文学の責任者としてNASAに着任した。彼女はすぐに太陽観測衛星 (Orbiting Solar Observatories, OSO) 、測地学と相対性理論を含む広範なプログラムを引き継いだ。1960年初頭、ローマンはNASA宇宙科学部の最初の主任天文学者となり、最初のプログラムを立ち上げた。彼女はまた、宇宙機関で幹部職に就いた最初の女性でもあった。
アメリカ全土を旅して天文学の学部で講義をし、プログラムが開発中であることを説明することも、彼女の仕事の一部だった。ローマンはまた、他の天文学者が何を研究したいのかを探り、宇宙から観測することの利点について彼らに教えることにも目を向けていた。この彼女の一連の訪問は、NASAの科学研究は、より広い天文学界のニーズによって推進されるという前例となった。彼女の言を借りれば、訪問は「NASAで何を計画しているのか、どんな機会があるのかを伝えるものであったが、それと同じくらい、彼らがNASAが何をすべきだと考えているのか、彼らから感じ取るためのもの」でもあった。彼女の働きは、宇宙科学プログラムに敵対的であった地上の天文学界を、宇宙からの天文学の支持者へと変えることに貢献した。彼女は、大規模な天文学プロジェクトは、学術研究の科学者が個々に行う実験ではなく、より広い科学コミュニティのためにNASAが管理するという方針を確立した。就任して1年後の1960年には、ローマンは「これらすべての計画の基本的な部分は、天文学界全体の参加である。NASAは、天文学者が必要とする基本的な観測を宇宙から得られるように、調整期間としての役割を果たす。」といった方針とともに、NASAの天文学のための計画を発表し始めた。
NASAでの勤務中、ローマンは様々なプログラムの予算を策定・準備し、それらの科学的な関与を組織した。1959年から1970年代にかけてピアレビューが導入され、外部の専門家が参加するようになった際には、彼女はNASAの天文学プロジェクトの提案を、そのメリットと彼女自身の見識に基づいて、承認したり拒否したりできる唯一の人間となっていた。
1959年に、ローマンは、おそらく初めて、宇宙望遠鏡を使って太陽系外惑星を検出できる可能性があると提案し、それを可能とする回転コロナグラフマスクを使用した技術を提案した。同様のアプローチは、最終的にハッブル宇宙望遠鏡を使って太陽系外惑星の可能性があるとされたフォーマルハウトbを画像化するために使用され、彼女の名前を冠したナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡（旧称WFIRST）では、我々の太陽系の巨大惑星に似た太陽系外惑星を画像化するために使用される予定である。彼女はまた、1980年には早くも将来のハッブル宇宙望遠鏡が木星型の系外惑星をアストロメトリー法で検出できるようになるだろうと信じていた。これは、グリーゼ876の周りで既に発見されていた惑星に対して、その特徴を示したことで2002年に成功した。
ローマンは、1961年から1963年までNASAの天文学・太陽物理学主任に就任した。この間、彼女は太陽観測衛星プログラムの開発を監督し、1962年5月にOSO 1を開発して打ち上げ、1965年2月にOSO 2、1967年3月にOSO 3を開発した。その他、NASAでは天文学・相対性理論主任を含む様々な役職を歴任した。
彼女はまた、1959年から技術者のディクソン・アシュワースと共に、光学望遠鏡と紫外線望遠鏡のシリーズである軌道天文観測所計画 (OAO) を主導した。最初のOAO-1は1962年に打ち上げられる予定だったが、技術的な問題により計画が縮小された機体が1966年に打ち上げられ、その機体も軌道到達から3日後に失敗した。ローマンは、2018年にこれらの問題を回想して以下のように説明している。
家づくりが確立された芸術であるにもかかわらず、家を建てる契約をしたとしても、それが予定の期日までに完成しないことは不思議なことではありません。NASAは全く新しいプロセスを学ぼうとしていたので、予想外の問題がずっと発生していました。したがって、予想外の遅延があったとしても不思議ではありません。

If you contract to have a house built, you are not surprised if it is not finished by the predicted date even though house building is an established art. NASA was trying to learn a completely new process with unexpected problems arising all along. Thus, it is hardly surprising that there were unpredicted delays.
その後も彼女はOAO-2の開発を続け、1968年12月に打ち上げられたこの衛星は、宇宙望遠鏡として初の成功を収めた。「コペルニクス」と命名された紫外線望遠鏡OAO-3は、1972年から1981年まで運用され、大きな成功を収めた。
ローマンは、1970年にリカルド・ジャッコーニとともにX線探査機ウフル、1972年にガンマ線望遠鏡SAS-2、そして1975年にX線望遠鏡SAS-3と、3つの天文衛星の開発と打ち上げを監督した。その他のプロジェクトでは、4つの測地衛星を監督した。他にも、天文学ロケット計画、相対論的重力赤方偏移を測定するスカウトプローブ、高エネルギー天文学観測所のための計画、スペースラブ、ジェミニ、アポロ、スカイラブでの実験などの小規模プログラムも計画した。ローマンは不愛想なことで知られていた。あるいはロバート・ジンマーマンが言うように、「研究プロジェクトを承認したり否定したりするときの彼女の冷徹で現実的な態度は、天文学界の多くの人に嫌われて」いた。1960年代初頭、重力赤方偏移をパウンド・レブカ実験が宇宙での計画で想定されていたよりも良い精度で実証した際に、彼女が3つの独立した計画で構成された相対性理論プログラムを終了したことは、彼女で冷徹で現実的な態度の非常に良い証拠となった。
ローマンは、小型天文学衛星でジャック・ホルツと、宇宙望遠鏡でドン・バロウブリッジとともに仕事をした。また、マーティン・シュヴァルツシルトが主導したStratoscope気球プロジェクトをONRとアメリカ国立科学財団から継承し、NASAの科学気球プログラムを立ち上げた。ローマンはまた、NASAの航空機搭載天文学プログラムの開発を主導した。これは、1968年にリアジェットに搭載した12インチ望遠鏡に始まり、1974年には36インチ望遠鏡を備えたカイパー空中天文台が続き、フランク・J・ローなどの研究者に天文観測の波長域として赤外線領域を開放した。彼女の在職中に開始された他の長波長ミッションは、宇宙背景放射探査機COBEとIRASである。当初彼女は、COBEがピアレビューを通過できるとは確信を持てなかったが、2006年にCOBEを主導した2人の科学者に対してノーベル物理学賞が授賞されている。COBEとIRASは、いずれも1968年にローマンが天文学ミッションのポートフォリオの拡大を管理するために雇ったナンシー・ボージェスが監督していた。ローマンはまた、NASAが国際紫外線探査機IUEのパートナーシップを承認するために尽力した。これは、彼女にとって最大の成功であると感じられた。彼女は、「IUEは困難な闘いだった。サポートがなかったというわけではありませんが、ほぼ一人で成功させたと思っている。」と述懐している。
ローマンが大きく関わった最後のプログラムは、当時は大型宇宙望遠鏡 (LST) と呼ばれていたハッブル宇宙望遠鏡 (HST) であった。1946年にライマン・スピッツァーによって宇宙の大型望遠鏡が提案され、サターンVロケットの開発が進む1960年代初頭には3m級の宇宙望遠鏡に天文学者の関心が集まっていたが、ローマンはまず必要な技術を実証するため、小型のOAO望遠鏡の開発に注力することとした。彼女は、1968年まで打ち上げられなかったOAO-2の12インチ (30.5 cm) の小さな望遠鏡でさえ適切なポインティング制御システムの開発が技術的に大きなハードルだったことから、これは大きな飛躍であると感じた。また、ローマンが「塵などの克服不可能な問題が多過ぎる」と感じた月面望遠鏡の構想も、1965年にNASAのラングレー研究所のエンジニアが「人間が操作する宇宙望遠鏡」の構想を推進したが、ローマンはこれを馬鹿げた混乱であると考えていた。OAO-2で成功を収めた後、ローマンはLSTを始めようと考え始め、その科学的価値を宣伝する講演会を開くようになった。1969年にはNASAが全米科学アカデミーに3m級宇宙望遠鏡の科学的研究を依頼し、その結果NASAはお墨付きを得た。1971年、ローマンは大型宇宙望遠鏡のための科学運営グループを立ち上げ、全国からNASAの技術者と天文学者を任命してそのメンバーとなり、コミュニティのニーズを満たすことができ、かつNASAが実行可能な自由浮遊型の宇宙天文台を設計することを明確な目的とした。
ローマンは初期の計画、特にプログラム構造の設定に深く関与していた。ロバート・ジンマーマンは「ローマンは初期の頃からLSTの推進力となっていた」としており、1972年にローマンの下でプロジェクトサイエンティストとして雇われた天文学者チャールズ・ロバート・オデルとともに「NASA内部でのLSTの主要な提唱者かつ監督者であり、天文学界と協力して取り組んだ彼らの努力は、大規模科学プロジェクトのNASAオペレーションに対して詳細なパラダイムを生み出し、これは現在では大規模天文学施設の標準となっている」としている。これには、宇宙望遠鏡科学研究所 (SCScI) の創設と科学ミッション運用の責任の移譲が含まれた。ローマンは、NASA長官ジェイムズ・ウェッブがLST計画への支援を募るために主催した一連のディナーの中で、「天文学界とNASAの双方がLSTの実現可能性と価値を確信している」と、政治的にコネクションのある人物に対して話した。また、LST計画を正当化し続けるために1970年代を通して議会での証言を書いた。また、彼女は検出器の技術にも投資し、ハッブルはCCDイメージセンサを使用する最初の主要な宇宙観測所となった。ハッブルの開発におけるローマンの最後の役割は、科学運用の選考委員会に委員を務めたことであった。
その貢献から、ローマンはしばしば「ハッブルの母」と呼ばれているが、彼女は後年、他の人の多くの貢献を考えると、その呼び名に違和感を覚えたことを認めている。ローマンと一緒に働いていたNASAの当時の主任天文学者エドワード・J・ウェイラーは、彼女のことを「ハッブル宇宙望遠鏡の母」と呼んでいた。彼は「ハッブル宇宙望遠鏡を使ってキャリアを築いている若い世代の天文学者からは忘れ去られがちなことだ」と述べている。「残念ながら、今日のインターネット時代においては、多くの歴史が忘れ去られているが、インターネットやGoogle、電子メールなどの前の古い時代のナンシーは、ハッブル宇宙望遠鏡を売り込み、天文学者を組織し、最終的に議会に資金を提供するように説得してくれた」。ウィリアムズは、ローマンを「NASAの指導的立場にあったそのビジョンが、何十年にもわたって米国の宇宙天文学を形作ってきた」人物として回想している。