羅曼太空望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)在成功地通過(guò)完成了初步設(shè)計(jì)審查，科學(xué)運(yùn)行計(jì)劃已經(jīng)滿足了所有的設(shè)計(jì)、進(jìn)度和預(yù)算要求，現(xiàn)在將進(jìn)入下一階段：構(gòu)建新設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。當(dāng)它發(fā)射到太空時(shí)，美國(guó)宇航局南?！じ窭俳z·羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將以前所未有的細(xì)節(jié)，創(chuàng)造出巨大的太空全景照片。羅曼太空望遠(yuǎn)鏡廣闊視野將使科學(xué)家能夠進(jìn)行全面的宇宙研究，產(chǎn)生大量關(guān)于宇宙的新信息。

羅曼太空望遠(yuǎn)鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）的地面系統(tǒng)，將使來(lái)自航天器的數(shù)據(jù)向科學(xué)家和公眾開(kāi)放。美國(guó)宇航局（NASA）戈達(dá)德太空飛行中心的羅曼太空望遠(yuǎn)鏡地面系統(tǒng)項(xiàng)目科學(xué)家肯·卡彭特說(shuō)：對(duì)于這次任務(wù)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)令人興奮的里程碑，我們正在按部就班地及時(shí)完成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的發(fā)射，我們期待著它將帶來(lái)的突破性科學(xué)。羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將擁有與哈勃太空望遠(yuǎn)鏡相同的分辨率，但捕捉到的視野幾乎是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的100倍（如下圖2哈勃視野，圖3羅曼視野）。

科學(xué)家們預(yù)計(jì)，羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將比美國(guó)宇航局（NASA）其他天體物理任務(wù)收集到更多的數(shù)據(jù)。利用哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，天文學(xué)家徹底改變了我們的宇宙觀，并帶來(lái)了大量的發(fā)現(xiàn)。自1990年發(fā)射以來(lái)，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)收集了172 TB的數(shù)據(jù)。如果所有這些數(shù)據(jù)都以文本形式打印，并將頁(yè)面放在彼此的頂部，那么堆棧將達(dá)到約8000公里高。這個(gè)距離足以到達(dá)哈勃軌道的15倍，也就是到月球距離的2%左右。

羅曼太空望遠(yuǎn)鏡收集數(shù)據(jù)的速度大約將是哈勃望遠(yuǎn)鏡的500倍，在其五年的主要任務(wù)中，數(shù)據(jù)收集量將增加到20PB。如果這些數(shù)據(jù)被打印出來(lái)，堆棧將遠(yuǎn)遠(yuǎn)延伸到月球以外，通過(guò)羅曼太空望遠(yuǎn)鏡豐富的觀察，數(shù)不清的宇宙寶藏將會(huì)公之于眾。如此龐大的信息量將要求美國(guó)宇航局（NASA）依賴新的處理和歸檔技術(shù)?？茖W(xué)家們將使用基于云的遠(yuǎn)程服務(wù)和比以前任務(wù)使用的更復(fù)雜工具來(lái)訪問(wèn)和分析羅曼太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。

羅曼太空望遠(yuǎn)鏡的所有數(shù)據(jù)，將在觀測(cè)結(jié)束后的幾天內(nèi)公開(kāi)，這是美國(guó)宇航局天體物理旗艦任務(wù)的第一次。這一點(diǎn)意義重大，因?yàn)榱_曼太空望遠(yuǎn)鏡的巨幅圖像通常包含遠(yuǎn)不止主要觀察目標(biāo)。為各世界地的科學(xué)家將能夠快速獲得數(shù)據(jù)，他們將能夠迅速發(fā)現(xiàn)短暫的現(xiàn)象，如超新星爆炸?？焖偬綔y(cè)到這些現(xiàn)象將允許其他望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行后續(xù)觀測(cè)。將從羅曼太空望遠(yuǎn)鏡海量數(shù)據(jù)中受益的科學(xué)領(lǐng)域之一是微透鏡研究。

精確定位行星

引力透鏡是一種觀測(cè)效應(yīng)，因?yàn)橘|(zhì)量的存在扭曲了時(shí)空結(jié)構(gòu)。這種效應(yīng)在非常大質(zhì)量物體周?chē)菢O端的，比如黑洞和整個(gè)星系。但即使是相對(duì)較小的物體，如恒星和行星，也會(huì)引起可檢測(cè)到的翹曲程度，稱為微透鏡效應(yīng)。任何時(shí)候，當(dāng)兩顆恒星從我們的有利位置近距離排列時(shí)，來(lái)自較遠(yuǎn)恒星的光線，在穿過(guò)較近恒星周?chē)で臅r(shí)空時(shí)會(huì)彎曲。較近的恒星就像一個(gè)天然宇宙透鏡，聚焦和加強(qiáng)來(lái)自背景恒星的光線。

科學(xué)家們認(rèn)為這是亮度的峰值。圍繞前景恒星運(yùn)行的行星也可能會(huì)修改透鏡光，充當(dāng)它們自己的微小透鏡。這些小的特征推動(dòng)了羅曼太空望遠(yuǎn)鏡微透鏡研究的設(shè)計(jì)。IPAC/加州理工學(xué)院羅馬科學(xué)支持中心的任務(wù)負(fù)責(zé)人雷切爾·阿克森(Rachel Akeson)說(shuō)：有了如此大量的恒星和頻繁觀測(cè)，羅曼太空望遠(yuǎn)鏡的微透鏡測(cè)量將會(huì)看到數(shù)千次行星事件。每顆行星都會(huì)有一個(gè)獨(dú)特簽名，我們可以用它來(lái)確定行星的質(zhì)量和與恒星的距離。

羅曼太空望遠(yuǎn)鏡的微透鏡研究還將探測(cè)到數(shù)百個(gè)其他奇怪而有趣的宇宙物體。羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有恒星的行星，它們作為流氓世界在銀河系漫游；棕矮星，它們太大，不能被描述為行星，但不足以點(diǎn)燃為恒星；以及恒星身體，包括中子星和黑洞，它們?cè)诤阈呛谋M燃料時(shí)被留在后面。微透鏡事件極為罕見(jiàn)，需要廣泛觀察。羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將在幾個(gè)月內(nèi)每15分鐘監(jiān)測(cè)數(shù)億顆恒星，這是其他太空望遠(yuǎn)鏡無(wú)法做到的，產(chǎn)生了前所未有的新信息流。

凝視銀河系之外

雖然微透鏡研究將著眼于我們銀河系的中心，那里是恒星最密集的地方，但羅曼太空望遠(yuǎn)鏡的宇宙學(xué)觀測(cè)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出銀河系，研究數(shù)億個(gè)其他星系。這些觀測(cè)將有助于闡明兩個(gè)最大的宇宙謎題：暗物質(zhì)和暗能量。暗物質(zhì)既不發(fā)射也不吸收光線，暗物質(zhì)只能通過(guò)它對(duì)可見(jiàn)物質(zhì)的引力效應(yīng)才能被探測(cè)到。

羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將通過(guò)探索規(guī)則物質(zhì)和暗物質(zhì)在空間和時(shí)間上的結(jié)構(gòu)和分布來(lái)幫助弄清楚暗物質(zhì)是由什么組成。這項(xiàng)研究只有使用許多星系的精確測(cè)量才能有效地完成。神秘的暗能量正在導(dǎo)致宇宙加速膨脹，但到目前為止，我們對(duì)此知之甚少。羅曼羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將通過(guò)多種觀測(cè)策略來(lái)研究暗能量，包括對(duì)星系團(tuán)和超新星的研究。

科學(xué)家們將繪制宇宙的3D地圖，以幫助我們了解宇宙是如何在暗能量的影響下，隨著時(shí)間的推移而成長(zhǎng)膨脹的。由于羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將擁有如此大的視野，它將極大地減少收集數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。宇宙近紅外星系外深部勘測(cè)(CANDELS)是哈勃望遠(yuǎn)鏡有史以來(lái)最大的項(xiàng)目之一，旨在研究星系隨時(shí)間的發(fā)展。雖然哈勃望遠(yuǎn)鏡花了近21天的時(shí)間。

但羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將在不到半小時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成類似觀測(cè)，比哈勃望遠(yuǎn)鏡快1000倍。使用羅曼望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們將能夠以其他望遠(yuǎn)鏡無(wú)法實(shí)現(xiàn)的方式擴(kuò)展這些觀測(cè)。這些龐大的數(shù)據(jù)集將幫助天文學(xué)家揭開(kāi)基礎(chǔ)物理學(xué)的宇宙之謎。