南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜发射:值得期待的看点

NASA的下一代旗舰轨道天文台,,南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜,,将于2026年8月30日搭乘SpaceX猎鹰重型火箭,从肯尼迪航天中心39A发射台升空,有望重塑人类对系外行星、暗物质和暗能量的理解。

该望远镜在马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心完成测试后,于2026年6月21日抵达肯尼迪航天中心。它搭乘NASA的飞马座驳船运输,目前正在进行最后的准备工作,包括太阳能电池板测试、隔热毯安装以及加注约1100升(290加仑)的肼推进剂。值得注意的是,该任务比原计划提前了整整八个月。

罗曼望远镜配备了一面2.4米(7.9英尺)的镜面,与哈勃太空望远镜同等大小。但其3亿像素的广域仪器每次曝光可捕捉的天空区域是哈勃的100倍。哈勃需要多次指向才能对一个区域成像,而罗曼一次拍摄即可完成。该望远镜还搭载了一台日冕仪,可直接遮蔽恒星光芒,拍摄绕其他恒星运行的行星照片,其能力是任何现有设施的100倍。

该任务的主要目标涵盖天体物理学的三大领域。罗曼将调查超过10亿个星系,绘制暗能量如何驱动宇宙加速膨胀的图谱,,这是当今宇宙学中最大的未解问题。它将发现大约10万颗凌星系外行星,并通过引力微透镜搜寻自由漂浮的流浪行星,提供银河系中行星系统的首次统计普查。它还将反复观测相同的天空区域,探测超新星、变星和潮汐瓦解事件,构建有史以来最深的宇宙延时摄影影片。

预期发现令人震惊。科学家预测罗曼将识别出6万到20万个系外行星候选体、数千颗通过微透镜发现的行星,以及至少数十颗位于恒星宜居带内的世界。它可能发现数百颗像火星一样小、在银河系中漂荡而无母星的行星。它可能捕捉到第一张环状系外行星的直接图像。该望远镜可能发现多达1000颗木星新卫星和200颗土星新卫星。预计它将探测约8万颗Ia型超新星,这对测量宇宙距离至关重要。它甚至可能确认第一颗系外卫星。

罗曼将前往距地球约150万公里(93万英里)的日地拉格朗日L2点,在那里与詹姆斯·韦伯太空望远镜共享空间。发射后,航天器将经历大约90天的调试,科学观测将于2027年初开始。主要任务设计为期五年,但燃料储备和仪器冗余表明它可能运行十年或更长时间。

美国天文学界将罗曼列为2010年十年调查中最高优先级的大型太空任务。该望远镜最初名为WFIRST(宽视场红外巡天望远镜),2020年NASA将其更名为南希·格蕾丝·罗曼,以纪念该机构的首位天文学主任。被誉为哈勃太空望远镜之母的罗曼,指导了NASA早期太空望远镜的研发,并在哈勃发射前几十年就将天文学家组织起来,共同构想大型太空天文台的概念。罗曼是NASA第一颗以女性命名的太空望远镜。

罗曼的广域巡天能力和直接成像能力的结合,也将为未来的宜居世界天文台(Habitable Worlds Observatory)提供技术先导验证。宜居世界天文台是一个专门设计用于对邻近恒星周围的类地行星成像并搜寻生命迹象的任务概念。

8月30日的发射窗口标志着天基天文学新时代的开始,一个承诺将以即便是革命性的哈勃和韦伯望远镜也无法比拟的速度和规模带来发现的时代。

婷 翻译

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