技術

NASA發射羅曼太空望遠鏡,視野是哈伯的100倍

Adrian Kessler

南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡(Nancy Grace Roman Space Telescope)於週六搭乘SpaceX獵鷹重型火箭,從甘迺迪太空中心發射升空。這座天文台配備一面2.4米的主鏡——與哈伯望遠鏡相同口徑——但其相機涵蓋的視野卻是哈伯的100倍。哈伯需要多次精確指向才能拍攝的影像,羅曼一次曝光就能完成。

視野上的差異,正是這項任務設計的核心工程重點。哈伯的窄視野使其在深入研究單一天體方面表現卓越:恆星大氣層、星系核心、遙遠衛星的表面。羅曼並非為此類細部觀察而生。它生來就是為了繪製地圖:累積足夠龐大的統計樣本,以測量宇宙中的物質分布,並從這種分布隨時間變化的方式中,偵測暗能量的跡象。

視野為何在此至關重要

暗能量是宇宙學家用來稱呼那股導致宇宙膨脹加速的力量——它約占宇宙總能量含量的68%。測量暗能量的難處在於,其效應只能透過統計方式、在極大量的星系中才得以察覺。羅曼望遠鏡的明確目標,是在其五年任務期間為大約十億個星系成像,產生前所未有的統計深度,從而約束暗能量模型,這是任何先前的天文台都無法做到的。

這座望遠鏡還搭載了日冕儀——一種阻擋星光的裝置——使其能直接拍攝系外行星與行星形成盤,這些天體原本會在宿主恆星的光芒中消失無蹤。這項能力與廣域巡天觀測並行,但大幅拓展了任務的科學範疇。

前方的挑戰

羅曼目前正在飛行途中。這座望遠鏡正展開為期三個月的旅程,前往距地球約一百萬英里的日地L2拉格朗日點——與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡相同的運作位置。抵達之後,還需經過一段調試期,科學觀測才會正式開始。首批科學影像預計要到2027年才能取得。

這樣的時間表意味著,望遠鏡的技術性能仍有待實際檢驗。太空天文台從發射到調試期間始終伴隨風險——反射鏡校準、儀器校正、熱穩定——沒有任何一艘太空船在正式運作前能算完全驗證。羅曼的光學系統在地面上已獲得驗證,但太空望遠鏡過去曾讓建造者既驚又喜。

南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡是以NASA首位天文學處長命名,她於1960年代力推哈伯望遠鏡的研發。這座天文台於2026年8月30日發射。其為期五年的主要任務預計將產生比過去所有天文巡天項目總和還要更多的成像資料。

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