🌌 罗曼太空望远镜：开启宇宙探索新篇章 🌠
NASA最新旗舰级太空望远镜，即将揭开宇宙最大谜团
🔬 来源：美国国家航空航天局（NASA）
NASA的南希格雷斯罗曼空间望远镜正在执行一项任务，探索暗能量，寻找遥远的世界，并改变我们对宇宙的看法。
罗曼太空望远镜艺术概念图
🚀 发射成功！🚀
周日清晨，罗曼太空望远镜搭乘美国太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰重型火箭，从美国国家航空航天局（NASA）位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。目前，它正在前往一个名为拉格朗日点2（L2）的地点，该地点距离地球超过90万英里，此次旅程将持续一个月。
📍 任务路径
💬 专家访谈
朱莉麦克纳里 - 高级项目科学家
费尔特曼： 那么这台望远镜的研制工作进行多久了？
麦克纳里： 如果从科学家们首次开始设想你会想组建一个什么样的任务来探索新发现的加速膨胀的宇宙时开始计时，那么这个时间要追溯到21世纪初。
🔍 科学发现驱动的三大问题
1. 宇宙加速膨胀
我们的宇宙正在加速膨胀，这一观点听起来很疯狂，对吧？我们所了解的宇宙是，宇宙中存在物质，引力作用于物质并使其相互吸引。我们原本预计宇宙会以恒定的速率持续膨胀，甚至开始收缩。当我们去测量宇宙随时间的膨胀情况时，却发现它实际上在加速膨胀，这就好比你把一个球抛向空中，球不但没有落回地面，反而加速飞离了，同样不可思议。
2. 系外行星研究
对系外行星（即环绕其他恒星运行的行星）的研究蓬勃发展。科学家们想要做的事情之一是设计一座天文台，利用一种名为微引力透镜的技术，发现大量与其主恒星距离较远的系外行星。而这项技术需要开展一项具备宽视场和高灵敏度的探测任务。
3. 宽视场近红外巡天
还有一群科学家对在拥有宽视场近红外巡天能力的情况下所能开展的科学研究十分感兴趣。结果发现，一项能提供卓越性能、超高灵敏度，并且具备近红外宽视场巡天能力的任务可以解决所有这三个科学问题，而罗曼望远镜正是这样诞生的。
⚙️ 技术挑战与创新
我们需要设计望远镜本身的光学系统，使得望远镜的光学系统能够提供一个大视场并且具有良好的光学性能。这个道理已相当为人熟知。关键在于把它造出来。我们需要制造一台大型相机，它要具备高像素且极度灵敏的特性。打个比方，当你观测一颗恒星并测量它的视亮度时，下次再去测量，得到的亮度数值必须完全相同，这就要求仪器本身保持高度稳定。所以，我们希望为望远镜设计一款相机，它要有高像素、高灵敏度且高度稳定。为此，我们与特乐津公司（Teledyne）合作，设计新一代改良型探测器，还自主研发了新型读出芯片，以便能以高度稳定、低噪声的方式控制这些探测器。
最后，我们需要做到的是让天文台本身极其稳定。【该款望远镜】是美国国家航空航天局（NASA）有史以来建造的最稳定的望远镜。望远镜本身真的很漂亮，它的建造精度极高。天文台的其余部分，设计的每一个方面都考虑了稳定性。
🌌 L2拉格朗日点优势
所以罗马（望远镜）将从地球前往日地拉格朗日点，行程约100万英里。我们将围绕这个准稳定点运行，这是个绝佳的位置。我们距离地球和月球足够远，不会直视它们，而且它们也不会遮挡我们大部分的视野。在这台天文台看来，太阳始终处于同一位置。不像在近地轨道上会经历昼夜交替，这使得我们能够让天文台保持良好的热稳定性。所以这是个很棒的位置。
📸 罗曼 vs 韦布：各有所长
詹姆斯韦布空间望远镜就像一个长焦镜头，特别擅长观测极其遥远的天体，而罗曼太空望远镜则像是广角镜头，能够一次捕捉到大范围的天空景象。两者在各自的设计目标上都表现出色。罗曼望远镜不仅拥有广阔的视场，其观测平台本身也具备极高的灵活性，可以迅速调整位置并立即开始下一次拍摄。因此，我们可以连续不断地进行快速成像，高效地绘制大片天空区域，从而展现出非凡的观测能力。
我们观测天空的速度比哈勃快一千倍。举个例子，我们可以进行一项观测活动，用一个月的时间进行观测，对我们所在的银河系进行一次普查，这样的普查大约会发现200亿颗恒星。这将成为仅通过一个月的罗曼望远镜观测所产生的最大的天文天体目录。
那甚至都不是我们的主要调查项目。我们的主要调查将耗时一年，规模极其庞大。我花了点时间才想明白该如何传达这项调查有多么了不起。如果你取一个罗马天区的视场，想把它完整地展示在一组4K电视上，你得用上36台4K电视。
如果你想呈现我们的主要调查问卷，那个需要一年时间完成的问卷，并且要在4K电视上展示，你将需要超过50万台4K电视。50万台4K电视，你或许会想，嗯，我不知道你怎么想，但对我来说，50万台4K电视到底是多少并不直观。
但你知道，这相当于用4K电视完全覆盖——不是拉什莫尔山，那太小了——而是完全覆盖优胜美地国家公园的埃尔卡皮坦岩壁，或者完全覆盖45个曼哈顿街区。这仅仅让你感受到罗马太空望远镜所开展的巡天观测有多么非凡。这是哈勃望远镜和韦布望远镜都无法实现的。
🔭 探索的期待
'如果你问我最喜欢的科学问题是什么，这就有点像让我从孩子里挑出最喜欢的那个。我差不多什么都喜欢。不过，我觉得最让我兴奋的是发现的前景。'
'我们将对大面积的天空区域进行测绘，而不是带着明确的目标去寻找特定的东西。所以，我们会找到所有我们已知存在于那里的事物，同时也会发现所有我们未曾想过要去寻找的事物。我们将通过覆盖大片天空来实现这一点，不仅在空间维度上如此，还会在时间维度上，通过反复观测同一片天空来达成。'
'所以我们会看到在夜晚发出奇怪声响的新事物。通过我们的观测，我们会在天空中看到新的奇异景象。所以我很期待去发现那些我还未知的事物。'
⚠️ 风险评估与展望
那么我们担心的是什么呢？我们并没有太大的担忧。我们有一支非常优秀的团队，而且我们坐下来认真深入地思考过可能会出什么问题。当我们确定这些问题后，就会采取行动来保护自己免受其影响。但意外总是有可能发生。
这项任务提前完成，且成本低于预算，这并非因为我们没遇到问题，而是因为团队善于解决问题。所以，有可能某个探测器的配置不太正确，或者校准某些东西有点困难。但从我们在地面上的表现来看，团队有能力解决我们发现的任何问题，让我们能够出色甚至更出色地完成罗曼计划要开展的重大科学研究。
💾 数据革命与未来
还有另一个原因，那就是我们可能需要一些时间才能完全开始研究罗马空间望远镜的科学数据，这是因为我们的数据量非常庞大。仅在测试阶段，我们收集的数据量就已经超过了哈勃望远镜和韦伯望远镜迄今为止收集的总和。这将迫使罗马空间望远镜的使用者以全新的方式来处理这些数据。你无法将20拍字节的数据下载到个人电脑上。我认为社区中的人们需要一个适应过程，逐渐习惯使用罗马空间望远镜数据的新方法，即通过云端访问我们托管的数据，那里提供计算资源供用户使用。这是一个专门为罗马空间望远镜设计的环境，便于探索和发现数据中的新现象。我们会在处理完观测数据后立即向公众开放。因此，肯塔基州的一所高中班级可以与普林斯顿大学的教授同时访问最新的罗马空间望远镜数据，并发现新的科学发现。
🌟 加入探索行列
我想让你们的听众知道，罗曼望远镜将开展极其出色、具有革命性的调查，这些调查将有能力改变和影响天文学的各个领域。数据会立即公开。我们希望尽可能多的人参与进来。我们想降低人们参与的门槛，因为最终，我们从罗曼望远镜获得的科学成果不会受限于我们的数据，也不会受限于我们的观测，而是受限于我们能鼓励多少人参与进来，并努力在我们的观测中发现令人兴奋的新事物。所以，不妨把这当作一份邀请。
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📖 相关知识
罗曼太空望远镜全称为南希格雷斯罗曼太空望远镜，是NASA计划中的红外波段太空望远镜。它拥有大视场，能开展广域巡天。可用于研究暗能量、系外行星等众多天文学问题，将为天文学界带来海量观测数据，有望推动天体物理学的重大突破。
🌠 致敬探索精神
BY: Rachel Feltman， Fonda Mwangi， Alex Sugiura
FY: AI
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翻译：AI
审核：天文志愿文章组-
终审：天文志愿文章组-零度星系
排版：天文志愿文章组-零度星系
美观：天文志愿文章组-
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://www.scientificamerican.com/podcast/episode/nasa-launches-roman-space-telescope-to-explore-dark-energy-and-distant-worlds/
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