# NASA 的「超广角」太空望远镜上天了，5 年要扫描 10 亿个星系

- 作者：彭海星
- 发布时间：2026-09-01 07:50
- 分类：产品
- 原文：https://www.ifanr.com/1677738

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北京时间 8 月 30 日 19 时 26 分，一枚猎鹰重型火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心 39A 发射台升空。

由它送上太空的，是 NASA 自韦布空间望远镜后最重要的新一代旗舰太空天文台——南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）。

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接下来三个月，它将飞向距离地球约 150 万公里的日地第二拉格朗日点（L2），与已经在这工作了四年多的韦布望远镜成为彼此遥望的「同事」。

和主镜达到 6.5 米、能看见更暗、更远天体的韦布望远镜不同，罗曼望远镜的主镜口径和灵敏度实际上更接近老前辈哈勃望远镜。

只不过，它以接近哈勃的灵敏度，将视野扩展到了哈勃的百倍之广。

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发射前，罗曼项目高级科学家 Julie McEnery 已经用几个数字概括了它的宏愿：

> 在任务最初五年里，它预计将发现超过 10 万颗系外行星，观察数亿颗恒星和数十亿个星系。

如果说从前的空间望远镜是「从钥匙孔里看宇宙」，那罗曼要做的，就是依靠大视野做一场大规模「星口普查」。

### 一次看见百倍天空

罗曼的主镜直径为 2.4 米，和 1990 年升空的哈勃几乎完全相同，两台望远镜的红外灵敏度也比较接近。

但在主镜后面，罗曼装上了只属于这个时代的「超大底」。

它的主相机名为「宽视场仪器」（WFI），传感器部分把 18 块 H4RG-10 红外探测器排成了 6×3 的弧形阵列，每块探测器拥有约 1680 万个像素、面积接近普通全画幅传感器的两倍。

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拼在一起，有效感光面积相当于并排放下约 35 块全画幅传感器，总计超过 3 亿个物理像素。

「大底」之外，还有「超广角镜头」。

罗曼的光学系统采用三块曲面镜组成的「三镜消像散」结构，把有效焦距压缩到哈勃的大约三分之一，同时校正大视场边缘容易出现的像差，由此创造出一片宽广得多、但边缘仍然清晰的像场。

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两套系统配合的结果是，罗曼的有效视野可以达到哈勃的 100 倍。

同样面对一片深空，哈勃需要分别对焦每个区域，再将拍摄结果像拼图一样拼接起来；而罗曼可以一镜直出、一次成像，将广阔空间尽收眼底。

用哈勃那张著名的「创生之柱」照片来对比，就能直观地看出两台望远镜的视场差异（中间小方块为哈勃视野）：

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超大视野决定了，罗曼能以最高相当于哈勃约 1000 倍的速度巡天（扫描天空）。

NASA 预计，罗曼望远镜最初五年拍下的天空面积，能达到哈勃前三十年累计总和的 50 倍。

除了巡天的「主业」，罗曼还捎上了一台日冕仪。它会利用遮罩、可变形反射镜和传感器压低恒星的强光，尝试直接拍摄到被恒星光芒掩蔽的暗淡行星。

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这仍是一项技术验证，却可能为未来直接寻找类地行星的望远镜铺路。

### 为宇宙描画地图

罗曼望远镜得名于 NASA 第一位首席天文学家。

上世纪六七十年代，正是南希·格蕾丝·罗曼推动 NASA 建立太空天文观测计划、争取经费、组织科学家，也为后来改变人类宇宙观的哈勃望远镜打下了基础。

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2020 年，NASA 以她的名字命名了这台筹备多年的新望远镜。

半个世纪前，她说服人们把望远镜送到大气之外；半个世纪后，一台空间望远镜带着她的名字升空。

这是独属于太空时代的浪漫。

一如名字的传承，哈勃、韦布和罗曼几代空间望远镜之间也存在一种传承关系。但工程师没有让后来者完全替代先行者，而是在功能上做了微妙的区分：

哈勃可以从紫外线一路看到近红外波段；韦布拥有硕大无朋的主镜，能看见更暗、更远、更古老的天体；罗曼则舍弃了紫外和中红外波段，将资源置换为巨大视场和巡天速度。

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在实际运行中，几台望远镜原则上可以分工合作——

罗曼先巡视大片天空，发现罕见星系、爆发中的恒星和此前未知的行星；随后，哈勃和韦布再把镜头对准其中最值得追踪的目标，辨认它们的结构、成分与来历。

反过来说，罗曼也能把哈勃、韦布看到的一小片深空，放回到更大的宇宙环境中观察。

根据罗曼望远镜的巡天计划，它将会朝着银河系尘埃较少的方向观测超过 10 亿个星系，但真正的重点是暗物质——

暗物质本身不会发光也无法直接观察，但它的引力会使得遥远星系的图像产生极其细微的扭曲。罗曼望远镜可以从数亿个星系的「变形」中，重建出暗物质的宇宙中的分布，并推测出暗能量如何影响宇宙。

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另一项任务，则是长时间盯着银河系中心最拥挤的区域反复拍摄。

当两颗恒星前后排成一线时，前景恒星的引力会把后方恒星的光扭曲，而如果前景恒星旁边还有行星，行星引力就会在光变曲线中留下一道短促的异常痕迹。

这种方法，让罗曼有机会找到质量小于火星的小型行星，甚至是那些没有围绕任何恒星运行的「流浪行星」。

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这是一场面向天体的「普查」，也让我们有机会统计银河系里各种行星如何分布，了解类地行星和太阳系这样的结构是否常见、恒星之间又漂浮着多少失去了「太阳」的游荡行星。

### 更大众的天文学

大视野首先带来更高效率，同时也改变了天文学发现的方式。

哈勃和韦布的大部分观测从一个明确问题开始：科学家先挑选目标，再申请宝贵的望远镜时间。但罗曼的巡天则会先把大片天空忠实记录下来，让来自不同领域的研究者在同一批数据中寻找答案。

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罗曼每天预计传回约 1.4TB 数据，是迄今 NASA 天体物理任务中单位时间传输最多数据的设备。

更值得一提的是，这些资料经过处理后将立即公开，不设专有期。也就是说，全球研究者都有机会参与筛选潜藏其中的特殊信号。

所以，它最重要的发现很可能根本不在一开始的任务清单上。

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这就是大视野和大数据量的魅力。可以肯定，罗曼望远镜一定会改变人类对宇宙的了解。但可能连 NASA 的科学家也不会知道，真正的发现藏在何处。

如果接下来的航程和校准一切顺利，NASA 预计在 2027 年初，就会公布罗曼的首批图像。随着科学观测展开，各级观测数据也会陆续进入米库尔斯基太空望远镜档案库（MAST），。

我们曾无数次仰望太空，而这一次，人类终于有了一双足够宽广的眼睛。