NASA“罗曼”太空望远镜即将升空：它为何可能改写天文学？

NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）即将承担一项哈勃望远镜不擅长的任务：不是把单个天体拍得更近，而是用同等清晰度一次看遍更广阔的天空。

NASA与SpaceX目前计划不早于2026年8月30日美国东部时间上午7时26分，从佛罗里达州肯尼迪航天中心的39A发射台发射这座空间天文台，搭载火箭为SpaceX“猎鹰重型”。NASA预计在上午6时20分开始直播，但发射日期和时间仍可能因天气、技术状况或其他因素调整。1

发射后将前往哪里？

“罗曼”将被送往日地L2点，即距离地球约93万英里（150万公里）的深空区域。这里能为观测提供相对稳定的环境，也处于詹姆斯·韦布太空望远镜所在的同一大致深空方向。

NASA为这项任务设定的首要科学任务期为5年。如果航天器状态良好且经费允许，科学观测有望延续更久。8月31日的备用发射机会属于应急安排，并不代表一定会按该日期发射；正式科学观测还要取决于发射、航天器飞行和在轨调试进展。

这项任务最初名为“广域红外巡天望远镜”（WFIRST），2020年更名为南希·格雷斯·罗曼太空望远镜，以纪念NASA首位首席天文学家南希·格雷斯·罗曼。

哈勃大小的镜面，远超哈勃的视野

“罗曼”的主镜直径为2.4米，与哈勃望远镜相同。但凭借不同的光学设计，它在保持相近清晰度的同时，能够覆盖至少比哈勃大100倍的天空区域。

它的主力设备是“广域仪器”（Wide Field Instrument），一台拥有3亿像素的红外相机，观测波长约为0.5至2.3微米，覆盖可见光和近红外光。单张“罗曼”图像覆盖的天空面积大约相当于、甚至大于满月在天空中的视面积。19

这正是“罗曼”的核心价值所在。哈勃擅长对特定星系、星云或其他目标进行精细研究；“罗曼”则更像一台宇宙级广角扫描仪，能够以统一标准系统巡查大片天空，从海量数据中发现罕见事件和整体规律。

NASA估计，在类似的大范围观测任务中，“罗曼”的巡天速度最高可达到哈勃的约1000倍。在主要巡天期间，它预计将为超过20亿个星系成像，并发现数以万计的超新星。36

它将研究哪些宇宙谜题？

暗能量与加速膨胀

“罗曼”的核心目标之一，是弄清宇宙膨胀为何正在加速。天文学家将综合利用超新星、星系聚集以及弱引力透镜等方法，追踪宇宙结构随时间的演化。

这些数据将帮助科学家检验多种解释，包括暗能量，或现有引力理论尚不完整的可能性。通过观察暗物质引力对遥远天体光线造成的弯曲，“罗曼”还将绘制暗物质的分布图。17

给银河系里的系外行星“做人口普查”

“罗曼”将开展大规模系外行星统计调查，其中一个重要方法是引力微透镜：当前景恒星从地球视线前方经过时，它的引力会暂时放大背景恒星的光线；如果前景恒星周围有行星，行星也可能在放大曲线上留下可检测的变化。

与主要寻找靠近恒星运行行星的方法相比，引力微透镜尤其适合发现距离恒星较远、温度较低的行星，也有机会找到不绕任何恒星运行的“流浪行星”。NASA预计，“罗曼”将在行星巡天中发现超过10万颗行星，其中可能包括这类自由漂浮行星。3

它也会参与凌日观测：当行星从母星前方经过时，恒星亮度会出现细微下降，天文学家便可据此推断行星的存在。

直接拍摄行星的技术试验

“罗曼”还搭载了日冕仪，主要用途是技术验证。日冕仪能够遮挡或压制恒星强烈的光芒，让附近更暗弱的天体有机会被直接观测。

这套设备将测试直接拍摄并分析部分巨型系外行星及行星形成盘的技术。它并不是用来完整寻找类地行星的工具，但其表现可能为未来直接成像、寻找潜在宜居行星的任务提供关键设计依据。2

主镜竟曾属于机密侦察项目

“罗曼”的2.4米主镜原本是美国一项机密侦察项目制造的两面镜子之一。2012年，美国国家侦察办公室将这些镜子移交给NASA，使NASA无需从零开始开发镜面，就获得了与哈勃相同等级的望远镜口径。3

项目研发过程中经历了进度和成本压力，也受到新冠疫情相关影响。NASA重新规划后，将任务全生命周期成本估算提高至约43亿美元；这一数字涵盖整个项目，并不只是望远镜实体的制造费用。

NASA已完成天文台的主要组装，早于原定不晚于2027年5月发射承诺所对应的时间节点，同时继续为2026年的发射窗口进行准备。

它不会取代哈勃和韦布

“罗曼”不是哈勃或韦布的替代品，而是将三者的能力连接起来。

它会先用宽广视野扫描大片天空，找出具有统计意义的天体群、罕见瞬变事件和异常目标；随后，哈勃、韦布以及大型地面望远镜可以对其中部分目标进行更深、更专门的观测。

这种分工非常关键：一台专门把单个星系拍得极其细致的望远镜，不可能高效地在巨大天空范围内搜寻罕见事件。“罗曼”的优势在于发现目标、建立大规模数据集，再让其他望远镜的精细观测更有方向性和价值。

真正改变天文学的，可能是“意外发现”

NASA为“罗曼”设定的正式目标包括暗能量、暗物质、系外行星和红外天体物理学。但它最令人难忘的成果，或许来自科学家尚未想到要寻找的对象。

大范围、连续且标准统一的巡天，有机会揭示异常瞬变、罕见行星系统以及此前未知的星系和恒星族群。由于它会反复观测广阔天空，“罗曼”还将记录宇宙中天体随时间变化的过程。

南希·格雷斯·罗曼曾作为NASA首位首席天文学家，推动大型空间天文台获得支持，并因其对哈勃望远镜项目的贡献被称为“哈勃之母”。如今，以她命名的望远镜将观测视野从哈勃式的深度特写，扩展到一幅更宏大的宇宙全景图。117