南希·格雷斯·罗曼太空望远镜发射升空,开启宇宙新视野

美国宇航局(NASA)的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)今晨发射升空,其任务是寻找宇宙中其他恒星周围的行星,并解开暗能量和暗物质之谜。经过三个月的航行,抵达L2拉格朗日点与詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)会合后,NASA预计将于明年初发布罗曼望远镜的首批图像。
罗曼望远镜于美国东部时间上午7点26分在佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘SpaceX猎鹰重型火箭(Falcon Heavy)发射升空。
该望远镜以NASA首位天文学主任南希·格雷斯·罗曼(Nancy Grace Roman)的名字命名,她被誉为备受喜爱的哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)的“母亲”。
哈勃望远镜在发射36年后仍在运行。它位于地球轨道,而罗曼望远镜正前往第二个日地拉格朗日点L2,该点距地球约一百万英里(1.5公里),位于远离太阳的方向。包括詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)、欧洲的欧几里得(Euclid)和盖亚(Gaia)在内的其他几架太空望远镜也位于那里,它们可以无遮挡地观测宇宙。
所有这些太空望远镜以及地球上的其他望远镜,包括美国国家科学基金会(National Science Foundation)位于智利的维拉·鲁宾天文台(Vera Rubin Observatory),都在以不同波长、使用不同仪器研究宇宙,收集的数据可以相互补充。NASA科学任务理事会(Science Mission Directorate)负责人尼基·福克斯(Nicky Fox)在今天的发射后简报会上表示,每台望远镜都有独特的作用,但它们也可以协同工作。NASA戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)罗曼任务高级项目科学家朱莉·麦克纳里(Julie McEnery)补充说,罗曼、鲁宾和欧几里得是“兄弟姐妹”,它们“从一开始就被设计为协同工作”。
罗曼望远镜配备了一台宽视场仪器(Wide Field Instrument,WFI)用于巡天,以及一个日冕仪(coronagraph)用于搜索绕遥远恒星运行的行星,即系外行星。
罗曼每天将传回1.4太字节(TB)的数据,远超JWST的50-60千兆字节(GB)。其扫描速率是哈勃的1000倍,视场是哈勃的100倍,预计将发现200亿颗恒星和数千颗系外行星。
福克斯指出,1990年哈勃发射时,“我们甚至不知道有系外行星”。迄今为止,其他望远镜已确认了6000多颗系外行星,但罗曼的日冕仪通过遮挡其恒星的光,能够更详细地分辨它们。NASA已经在为下一个“大天文台”——宜居世界天文台(Habitable Worlds Observatory)制定计划,该天文台将尝试确定这些系外行星上是否存在生命。
罗曼还将测量暗物质和暗能量。它们之所以被称为“暗”,是因为它们不与光相互作用,且其特性未知,尽管暗物质占宇宙的27%,暗能量占68%。
它们的存在是通过引力间接探测到的。福克斯说:“罗曼将引领我们进入一个发现的新时代,让不可见变为可见,为人类在太阳系之外寻找生命奠定基础。”
特朗普总统在发射后简报会上打来电话表示祝贺。他周五在约翰逊航天中心(Johnson Space Center)向四位阿尔忒弥斯二号(Artemis II)宇航员颁发了国会太空荣誉勋章(Congressional Space Medal of Honor),并签署了一项行政命令,指示NASA局长贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)领导一个委员会设计美国太空学院(U.S. Space Academy)。特朗普政府去年曾提议终止罗曼项目,但国会不同意并提供了所需资金。当被问及他是如何让特朗普成为支持者时,艾萨克曼回答说,有一位如此关注NASA的总统是一个“伟大时刻”,“我们正在进入一个新的发现黄金时代”,“对此我要感谢总统很多”。
特朗普政府再次提议在2027财年大幅削减NASA科学预算,从73亿美元降至39亿美元。国会尚未完成对该请求的审议,但众议院拨款委员会批准了60亿美元。
罗曼的基线运行期为5年,但NASA预计它将至少运行10年,并且有可能运行更长时间。该航天器被设计为可加油,尽管在如此远离地球的地方实现这一壮举将需要新技术。
包括5年运行在内的望远镜成本为43亿美元。NASA一直宣称罗曼项目提前完成且低于成本。尽管它提前完成,比计划提前九个月发射,但他们现在表示是“按预算”而非“低于预算”。
发射完全成功,望远镜目前正处于前往L2的90天调试阶段。太阳能电池板在火箭分离后不久展开,并与位于澳大利亚堪培拉的深空网络天线建立了通信。计划在未来几天进行两次中途修正燃烧,但可能只需要一次来微调轨道。
罗曼望远镜在NASA戈达德航天飞行中心建造,日冕仪在喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)建造。位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute)将像管理哈勃和JWST一样管理调度和运行。加州理工学院红外处理与分析中心(Caltech/IPAC)负责日冕仪的操作。国际合作伙伴包括欧洲空间局(ESA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、法国国家空间研究中心(CNES)和德国马克斯·普朗克天文研究所(Max Planck Institute for Astronomy)。