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25 6 月 2026, 周四

罗曼空间望远镜简介

罗曼空间望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)是美国国家航空航天局(NASA)为探索暗能量和系外行星而专门打造的下一代天文平台。它的设计思路借鉴了哈勃太空望远镜的光学结构,却在视场上实现了跨时代的跃迁——单次观测覆盖面积约相当于哈勃的百倍,足以在同一帧里捕获数千个星系的光谱信息。

任务概述

  • 主要科学目标:精确测量宇宙膨胀率、绘制暗能量时空分布;利用微引力透镜技术搜寻系外行星;开展宽视场红外巡天,填补星系形成史的空白。
  • 计划寿命:五年可操作期,后续可视情况延长。
  • 与欧几里得合作:在欧空局欧几里得(Euclid)完成的暗宇宙大尺度结构测绘上叠加更高分辨率的光学图像,实现跨波段的立体视角。

技术参数

参数数值
主镜口径2.4 米(与哈勃相同)
视场直径0.28 度(约为哈勃视场的100倍)
观测波段0.48 µm – 2.3 µm(可见光至近红外)
关键仪器宽视场相机(WFI)、冠状仪(CGI)
轨道拉格朗日点L2,稳定的热环境与低背景噪声

宽视场相机配备了 300 兆像素的探测阵列,单幅曝光即可记录约 10⁹ 颗星的光度信息。冠状仪则专注于直接成像巨行星,抑制星光至 10⁻⁹ 量级,为未来的高对比度观测奠定基础。

科学前景

在暗能量研究方面,罗曼将通过测量数以万计的超新星光曲线和星系红移,检验 ΛCDM 模型的细节。微引力透镜观测计划预计在任务期间捕获超过 5,000 场星系-星体对齐事件,足以绘制出系外行星质量函数的全貌。更有趣的是,借助与欧几里得的协同观测,研究者可以在同一区域同时获取光学与近红外的高精度图像,像拼图一样把暗物质的分布拼合得更完整。

“把欧几里得的快照和罗曼的巡天数据叠加,就像在星图上加了一层透明的滤镜,隐藏的结构瞬间显现。”——NASA喷气推进实验室资深科学家

如果把宇宙比作一本巨大的历史书,罗曼就是那支能在每页边缘写下细节的笔。星光仍在远方等待被捕捉。