NASA Roman 太空望遠鏡將升空：點解佢可能改寫天文學？

NASA Nancy Grace Roman 太空望遠鏡預計於美國東部時間 2026 年 8 月 30 日上午 7 時 26 分前後升空，由 SpaceX Falcon Heavy 火箭搭載，從佛羅里達州甘迺迪太空中心嘅 39A 發射場出發。NASA 預定上午 6 時 20 分開始直播，但呢個仍然只係目標時間，實際發射要視乎天氣、技術檢查同倒數進度而定。1

Roman 唔係單純要影一啲比以往更清晰嘅太空相。佢真正嘅賣點係「睇得闊，而且睇得快」：一次過掃描大片天空，再用一致嘅數據去搵出罕見天體、行星系統同宇宙演化嘅規律。呢種能力，有機會令天文學由逐個目標仔細研究，進一步走向大規模宇宙普查。

發射之後會去邊？任務有幾耐？

Roman 將前往日地 L2 點，即距離地球大約 93 萬英里、約 150 萬公里嘅深空位置。呢個位置能夠提供相對穩定嘅觀測環境，亦同詹姆斯・韋布太空望遠鏡所處嘅深空區域大致相同。

NASA 將 Roman 設定為期五年嘅主要科學任務；如果太空望遠鏡狀態良好、資金亦足夠，任務有機會延長。8 月 31 日嘅後備發射機會屬於應變安排，並唔代表一定會喺嗰日升空。

Roman 原本叫做廣域紅外線巡天望遠鏡（WFIRST），2020 年改名，以紀念 NASA 首位首席天文學家 Nancy Grace Roman。

同哈勃一樣大，但一張相睇多 100 倍天空

Roman 嘅主鏡直徑 2.4 米，即係 7.9 呎，尺寸同哈勃太空望遠鏡一樣。不過，Roman 採用較短焦距嘅光學設計，令佢可以喺保持接近哈勃清晰度嘅同時，取得至少闊 100 倍嘅視野。

佢嘅主要儀器「廣域儀器」（Wide Field Instrument）係一部 3 億像素紅外線相機，觀測約 0.5 至 2.3 微米波段，涵蓋可見光至近紅外線。每張 Roman 影像覆蓋嘅天空範圍，大約相當於甚至大過由地球望上去嘅滿月。19

簡單講，哈勃擅長將一個星系、星雲或者其他目標放大睇到極仔細；Roman 就似一部超廣角相機，專門有系統咁掃描大片天空。NASA 估計，喺同類型大範圍觀測入面，Roman 嘅巡天速度可以比哈勃快最多約 1,000 倍。

主要任務期間，Roman 預計可以影像超過 20 億個星系，並發現數以萬計嘅超新星。36

Roman 會研究啲乜？

暗能量：宇宙點解愈膨脹愈快？

Roman 嘅其中一個核心問題係：點解宇宙膨脹速度會加快？天文學家會綜合超新星、星系聚集情況，以及弱引力透鏡等數據，追蹤宇宙結構點樣隨時間形成同演化。

呢啲觀測可以幫助科學家檢驗唔同解釋，包括暗能量，或者現有重力理論未完整嘅可能性。同時，星系發出嘅光經過暗物質附近時會被重力輕微扭曲，Roman 可以利用呢種效果，推算暗物質喺宇宙入面點樣分布。17

系外行星：搵出寒冷、距離較遠嘅世界

Roman 會對銀河系內嘅行星系統進行大規模統計普查，其中一個重要方法係「重力微透鏡」。當前景恆星同背景恆星幾乎排成一直線，前景恆星嘅重力會暫時放大背景星光；如果前景恆星有行星，放大幅度就會出現細微變化。

呢種方法特別適合搵出距離母星較遠、溫度較低嘅行星，亦有機會發現完全唔繞住任何恆星運行嘅「流浪行星」。NASA 預計，Roman 嘅行星巡天可以發現超過 10 萬個行星。3

佢亦會參與凌日觀測：當行星行經母星前方，遮住少量星光，望遠鏡就可以透過亮度短暫下降偵測到佢。

日冕儀：為直接影像行星試技術

Roman 會搭載日冕儀（Coronagraph Instrument），但主要定位係技術示範。日冕儀會遮蔽或者壓低恆星極強嘅光芒，令附近原本被星光掩蓋嘅暗淡天體有機會現形。

儀器將測試直接影像及分析部分大型系外行星、行星形成盤嘅方法。佢唔係用嚟完整普查類似地球嘅行星，但測試結果可能成為日後設計「直接影像宜居行星」太空任務嘅重要參考。2

一塊原本為偵察計劃製造嘅鏡

Roman 嘅 2.4 米主鏡，原本係美國一項機密偵察計劃製造嘅兩塊鏡其中之一。美國國家偵察局（NRO）喺 2012 年將鏡片轉交 NASA，令 NASA 可以使用一塊達到哈勃級別嘅高質素主鏡，而唔使由零開始研發。3

項目發展期間面對嚴重嘅時間及成本壓力，亦受到新冠疫情等因素影響。NASA 重新規劃後，估算整個任務生命周期成本約 43 億美元；呢個數字包括整個項目，而唔只係望遠鏡硬件本身。

NASA 其後完成望遠鏡主要組件嘅組裝，進度早過原本承諾最遲於 2027 年 5 月發射嘅時間表，並繼續為 2026 年較早嘅發射機會作準備。

Roman 唔會取代哈勃或者韋布

Roman、哈勃、韋布同地面大型望遠鏡之間，唔係「邊部取代邊部」，而係分工合作。Roman 會先喺廣闊天空搵出罕見爆發事件、特別星系同具統計價值嘅天體群；之後，哈勃、韋布或者地面望遠鏡就可以針對個別目標進行更深入、更專門嘅觀測。

原因好簡單：一部專門將單一星系影到極仔細嘅望遠鏡，唔適合用嚟喺巨大範圍內搜尋罕見事件。Roman 嘅強項就係先建立一幅更大、更完整嘅宇宙地圖，令後續深入研究更加有目標。

最大影響，可能來自科學家未諗過嘅發現

Roman 嘅正式目標包括暗能量、暗物質、系外行星同紅外線天文學，但最令人難忘嘅發現，未必係現時已經寫入任務清單嘅問題。

大範圍、長時間而且標準一致嘅巡天，可能會揭示前所未見嘅瞬變天體、奇特行星系統，以及一批科學家目前未知道要點樣搜尋嘅星系或恆星。Roman 反覆觀測大片天空，亦可以記錄天體點樣隨時間改變。

呢種由「先畫大張地圖，再放大研究細節」嘅策略，正好呼應 Nancy Grace Roman 嘅遺產。佢曾經推動大型太空望遠鏡發展，並因對哈勃計劃嘅貢獻而被稱為「哈勃之母」。以佢命名嘅 Roman，將呢個願景由深度聚焦觀測，推向更廣闊嘅宇宙全景圖。117