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NASA发射罗曼空间望远镜,视野是哈勃的100倍

Adrian Kessler

南希·格雷斯·罗曼太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)于周六搭乘SpaceX Falcon Heavy火箭从肯尼迪航天中心升空。该望远镜配备一块2.4米主镜——与哈勃望远镜口径相同——但其相机覆盖的视野是哈勃的100倍。哈勃需要多次定点拍摄才能拍下的画面,罗曼一次曝光即可完成。

视野上的差异正是该任务设计的工程核心。哈勃的窄视野使其在深度研究单个天体方面表现卓越:恒星大气、星系核心、遥远卫星的表面。罗曼并非为此类精细观测而建。它的使命是测绘:积累足够大的统计样本,以测量宇宙中物质的分布,并探测暗能量在分布随时间变化中留下的痕迹。

为何视野如此重要

暗能量是宇宙学家用来描述导致宇宙膨胀加速的未知因素的标签——它约占宇宙总能量含量的68%。测量它的难点在于,其效应只能通过统计手段,在极其庞大的星系样本中才能探测到。罗曼望远镜的既定目标是在其五年任务期内对大约十亿个星系进行成像,从而产生前所未有的统计深度,以约束暗能量模型,这是以往任何天文台都无法做到的。

望远镜还搭载了一台日冕仪——一种遮挡星光的装置——使其能够直接拍摄系外行星和行星形成盘,这些天体原本会被宿主恒星的强光淹没。该能力与宽场巡天工作相互独立,但大大扩展了任务的科学范围。

未来展望

罗曼目前正在途中。该望远镜正在前往日地拉格朗日L2点的三个月旅程中,距离地球约一百万英里——与詹姆斯·韦伯太空望远镜所在的运行位置相同。抵达后,将进入调试阶段,之后才开始科学观测。首批科学图像预计要到2027年才能获得。

这一时间表意味着望远镜的技术性能仍有待在实践中验证。太空天文台在调试阶段存在风险——镜面对准、仪器校准、热稳定——任何航天器在投入运行前都未完全验证。罗曼的光学系统在地面已得到验证,但太空望远镜曾给建造者带来过惊喜,也带来过意外。

南希·格雷斯·罗曼太空望远镜以NASA首位天文学主任命名,她在20世纪60年代推动了哈勃望远镜的研发。该望远镜于2026年8月30日发射。其五年主要任务预计将产生比以往所有天文巡天项目总和还要多的成像数据。

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