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美国航天局预计发射望远镜将绘制数十亿个星系的地图

Roman Space Telescope
照片: Roman Space Telescope - X/@NASA

美国航天局定于 2026 年 9 月将南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜送入太空。价值数十亿美元的设备肩负着记录数亿个星系的使命。最初的目标预计于 2027 年 5 月起飞。时间表的推进取决于最终集成测试的成功。工程师在处理任何轻微的不可预见事件时都会保持安全裕度。

该天文台耗资约 40 亿美元。该结构已在位于马里兰州的戈达德太空飞行中心组装完毕。前往佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场的运输应在任务当年六月之前完成。火箭将从肯尼迪航天中心的 39A 综合楼出发。该基地有着悠久的大型科学任务历史。

视觉捕捉能力超过运行中的设备

这种新型天文仪器的视野被科学家认为很宽。该系统拍摄的单张照片覆盖的区域比哈勃望远镜在同一时刻拍摄的区域大一百倍。此功能可以快速绘制宇宙图。在短短三十天的运行中,该机器将收集哈勃望远镜一个世纪才能收集到的大量信息。效率改变了天文学研究的动力。

广角相机与红外光探测器的结合带来了高性能。该系统每二十四小时将生成大约 1.4 TB 的数字文件。项目总监 Julie McEnery 计算了这些捕捉的视觉纵横比。研究人员解释说,显示单个完整图像需要超过 50 万台 4K 分辨率电视机。视觉细节给相关研究人员留下了深刻的印象。

大量的记录需要创建新的数据处理工具。研究人员需要先进的系统来分析日常照片。设备使用寿命期间生成的文件总数将轻松超过哈勃望远镜在三十年服务中积累的 172 TB。世界各地的研究中心已经在准备服务器来接收这些材料。

科学目标涉及宇宙的扩张和新世界

天文台的设计优先考虑扫描夜空的速度。前几代望远镜往往以极高的分辨率聚焦于空间的微小区域。新模型将图像的广度与视觉范围的深度结合起来。该设备将记录来自遥远物体的光,这些光在到达镜头之前穿过太空数十亿年。

该任务有天体物理学团队确定的具体目标。中心焦点是理解宇宙中作用的无形力量。

  • 该系统将监测数千颗超新星发出的光,以测量宇宙距离。
  • 传感器必须使用引力微透镜技术识别超过 100,000 颗系外行星。
  • 该地图将记录整个宇宙历史中数十亿个星系的运动。
  • 主要活动时间定为五年,技术上具有延长的可行性。

首席科学官尼基·福克斯强调了预期发现的规模。这项统计调查将有助于回答有关暗物质分布的问题。对宇宙加速膨胀的研究获得了一种能够在多个红外光波段观察大部分可见空间的工具。此次清理工作将在短短两年内覆盖大片地区。

轨道定位以及与其他天文台的联网

飞行路径将使该机器距离地球表面160万公里。所选地点保证了稳定的观测环境,不受行星大气层的干扰。战略位置使红外传感器更容易保持理想的温度,以便在没有热噪声的情况下运行。隔热是图像清晰度的关键因素。

这项工作不会在深空孤立地进行。该天文台将把一个研究网络与其他两个主要机构仪器整合起来。哈勃望远镜仍然处于绕地球的低轨道,而詹姆斯·韦伯则占据一个遥远的位置,称为 L2 拉格朗日点。联合行动允许交叉捕获不同光波长的信息。

结合来自三个望远镜的数据提供了空间现象的三维、多频率视图。天文学家计划在特定时间将设备引导至同一目标。该策略扩展了理解自宇宙诞生以来银河结构形成和演化过程的能力。任务的互补性加强了国际天文学数据库。

向美国太空天文学先驱致敬

该望远镜的命名是为了纪念第一位担任美国航天局首席天文学家的女性。南希·格雷斯·罗曼 (Nancy Grace Roman) 于 2018 年去世,留下了捍卫利用卫星观测宇宙的历史。这位科学家领导了一些项目的规划,为地球大气层外的现代天文学奠定了基础。该设备的名称认可了这一历史贡献。

公众的认可突显了过去几十年进行的规划工作的重要性。当这位研究人员提议建造大型轨道天文台时,她遇到了学术界的阻力。该新仪器通过应用近年来开发的尖端技术,实现了科学家的愿景。这位天文学家的遗产仍然活跃在该机构的日常运作中。

工程团队每周举行一次后续会议,以确保维持当前的时间表。调试阶段将在到达最终轨道点后不久开始。第一批科学数据包将在佛罗里达州升空几个月后到达地面计算机。全球学术界已经在制定研究计划,以利用可用的观察时间。

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