“罗曼望远镜”是什么?
罗曼望远镜(全称南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜,Nancy Grace Roman Space Telescope,简称 Roman 或 RST),是美国NASA正在开发的下一代红外空间望远镜,前身为WFIRST(Wide Field Infrared Survey Telescope,大视场红外巡天望远镜)。
命名由来
它以NASA首位首席天文学家南希·格蕾丝·罗曼(Nancy Grace Roman,1925-2018)命名。她被誉为“哈勃之母”,在推动哈勃太空望远镜的早期规划中发挥了关键作用。2020年NASA正式将其更名为罗曼望远镜,以纪念她在天文学领域的贡献。
主要技术特点
- 主镜:口径2.4米,与哈勃太空望远镜相同,但设计为宽视场。
核心仪器:
- 广域仪器(WFI):3亿像素的多波段可见光+近红外相机。单次成像视场约0.28平方度(相当于约1.4个满月面积),分辨率与哈勃相当,但视场面积是哈勃的100倍以上(红外观测可达200倍)。这使得它能快速巡天,观测效率极高,一张图像就能捕捉相当于哈勃100张照片的信息。
- 日冕仪(Coronagraph Instrument, CGI):高对比度成像/光谱仪,使用先进星光抑制技术,能直接阻挡恒星光芒,观测绕恒星运行的系外行星和行星形成盘。这是NASA首个太空系外行星直接成像设备。
- 轨道:计划发射至日-地L2点(与詹姆斯·韦伯太空望远镜类似)。
- 发射计划:原计划2020年代中期,已提前,目前预计2026年9月左右由猎鹰重型火箭发射,最迟不晚于2027年5月。
主要科学目标
罗曼望远镜将填补哈勃(高分辨率窄视场)和韦伯(深空红外)之间的空白,专注于宽视场巡天:
- 暗能量与宇宙学:通过观测数十亿星系、Ia型超新星等,研究宇宙加速膨胀的机制、暗能量性质、宇宙大尺度结构和时空曲率。
- 系外行星:使用微引力透镜方法对银河系内行星进行统计普查,能发现地球质量级别的行星;日冕仪直接成像类木行星。
- 红外天体物理学:研究星系演化、瞬变事件(如超新星)、行星形成盘等。
它预计能在一生中测量来自数十亿星系的光,极大提升我们对宇宙的理解。
与其他望远镜的比较
- vs 哈勃:视场大得多,巡天速度快上百倍,但同样高分辨率。
- vs 韦伯:韦伯更擅长深空、精细光谱;罗曼擅长大面积巡天和统计研究,二者互补。
- 它与欧洲Euclid望远镜也有协同作用,但罗曼在分辨率和波长覆盖上有优势。
罗曼望远镜已被视为NASA下一代旗舰天文台之一,已于2026年4月左右完成总装,正在进行发射前测试。它将为天文学带来革命性数据,帮助解答关于暗能量、系外行星和宇宙演化的核心谜题。