美国国家航空航天局（NASA）的南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜配备了一台最先进的相机，将大大加强我们对宇宙的探索，通过详细、广泛的勘测，提供对暗能量、暗物质和遥远系外行星的洞察力。
南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜将于 2020 年代中期发射升空，它将探索暗能量、暗物质和系外行星的奥秘，开创详细宇宙测量和发现的新纪元。资料来源：美国国家航空航天局
美国国家航空航天局（NASA）南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的主要仪器是一台精密的照相机，它将勘测从太阳系外围一直延伸到可观测宇宙边缘的宇宙。它被称为"宽视场仪器"，最近已交付给位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心。
这台照相机的视场大、分辨率高、从可见光到近红外波段的灵敏度高，将为罗曼带来宇宙的深邃全景。与天文学家使用美国宇航局的哈勃或詹姆斯-韦伯太空望远镜相比，它能扫描更大范围的天空，这将为宇宙探索开辟新的途径。Roman 的设计目的是研究暗能量（一种被认为加速宇宙膨胀的神秘宇宙压力）、暗物质（只能通过引力影响看到的不可见物质）和系外行星（太阳系以外的世界）。
这张照片显示的是美国宇航局南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的宽视场仪器抵达美国宇航局戈达德太空飞行中心的大洁净室。这台仪器只有商用冰箱大小，将帮助天文学家探索宇宙的演变和太阳系外世界的特征。揭开这些宇宙之谜以及更多的谜团，将让人们更好地了解宇宙的本质以及我们在宇宙中的位置。图片来源：NASA/Chris Gunn
戈达德的罗曼高级项目科学家朱莉-麦克埃里说："这个仪器将把来自太空的信号转化为对我们宇宙如何运作的新认识。为了实现其主要目标，这项任务将精确测量数以亿计的星系。这对各类研究人员来说都是一个相当大的数据集，因此将会有大量的科学成果涌现出来。"
从最初的设计阶段到用大约一百万个独立部件组装，大约有一千人参与了宽场仪器的开发。宽场仪器的设计是戈达德公司与位于科罗拉多州博尔德的 BAE 系统公司合作完成的。Teledyne Imaging Sensors、Hawaii Aerospace Corporation、Applied Aerospace Structures Corporation、Northrop Grumman、Honeybee Robotics、CDA Intercorp、Alluxa 和 JenOptik 提供了关键部件。这些部件以及其他供应商生产的更多部件被运送到戈达德和 BAE 系统公司，在那里进行组装和测试，然后于本月将仪器交付给戈达德。
"我很高兴能够交付这台令人惊叹的仪器，"戈达德的罗曼广域仪器经理玛丽-沃克（Mary Walker）说。"多年的努力和团队的奉献让我们迎来了这一激动人心的时刻"。
美国国家航空航天局的南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜是下一代天文台，它将从月球轨道以外的地方勘测红外宇宙。航天器上的巨型照相机--宽视场仪器--将是这次探索的基础。它收集的数据将使科学家们能够发现有关其他恒星周围行星系统的新的、独特的详细信息。该仪器还将绘制物质在整个宇宙中的结构和分布图，最终让科学家发现宇宙的命运。观看这段视频，了解简化版宽视场仪器的工作原理。
在 2027 年 5 月罗曼号发射之后，宽视场仪器的每幅 3 亿像素图像都将捕捉到一片比满月表面还大的天空。该仪器的大视场将能够进行全面的天体测量，揭示广袤时空中的数十亿个宇宙天体。天文学家将使用其他望远镜进行可能需要数百年时间的研究。
通过太空观测，罗曼的相机将对来自遥远宇宙的红外光非常敏感--红外光的波长比我们的眼睛所能看到的要长。这些古老的宇宙之光将帮助科学家解决一些最大的宇宙之谜，其中之一就是宇宙是如何进化到现在的状态的。
技术人员在美国宇航局南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的宽视场仪器运抵美国宇航局戈达德太空飞行中心的大洁净室后对其进行检查。图片来源：NASA/Chris Gunn
光线从望远镜中穿过仪器时，首先要经过一个大轮中的几个光学元件之一。这些元件包括滤光片（允许特定波长的光线通过）、光栅和棱镜（将光线分成各种颜色）。这些被称为光谱的详细图案揭示了发出光线的物体的信息。
然后，光线进入相机的18 个探测器，每个探测器包含 1600 万个像素。大量的探测器和像素赋予了 Roman 大视野。该仪器的设计旨在获得精确、稳定的图像，并能精确测量每幅图像中每个像素的光量，从而赋予罗曼前所未有的研究暗能量的能力。探测器的温度将保持在零下 300华氏度（零下 184摄氏度）左右，以提高对红外宇宙的灵敏度。
美国宇航局南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜的宽视场仪器上的一块面板上有数百个帮助设计和建造仪器的团队成员的名字。图片来源：BAE 系统公司
戈达德的航空航天工程师阿特-惠普尔（Art Whipple）说："当光线到达探测器时，这标志着可能长达 100 亿年的太空之旅结束了。"
罗曼望远镜开始观测活动后，其快速的数据传输将需要新的分析技术。
"如果我们让地球上所有的天文学家都来研究罗马人的数据，仍然没有足够的人手来浏览所有的数据，"McEnery 说。"我们正在研究机器学习和人工智能等现代技术，以帮助筛选罗曼的观测数据，找到最令人兴奋的地方。"
宽视场仪器现已运抵戈达德，将对其进行测试，以确保一切运行符合预期。今年秋天，它将被集成到仪器载体上，并与望远镜配对，从而使科学家们在未来几十年里获得突破性发现的道路上又迈进了一步。
要虚拟游览互动版望远镜，请访问：
https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive
关于南希-格蕾丝罗马太空望远镜
南希-格蕾丝-罗曼太空望远镜以美国国家航空航天局（NASA）第一任首席天文学家的名字命名，是一个雄心勃勃的太空观测站，旨在以前所未有的深度和清晰度探索宇宙的奥秘。这台望远镜计划于 2020 年代中期发射，它将延续哈勃和詹姆斯-韦伯等望远镜的传统，采用宽视场拍摄高分辨率的宇宙全景。它的主要任务目标包括揭开暗能量和暗物质的秘密，探索星系的结构和分布，以及利用包括开创性的宽视场仪器在内的精密仪器套件寻找系外行星。
罗曼望远镜的功能有望彻底改变我们对宇宙的认识。该望远镜将开展各种观测项目，如宇宙微波背景、星系光谱测量和附近系外行星的直接成像。通过其先进的技术，罗曼太空望远镜不仅能让我们深入了解宇宙的演变，还能对红外宇宙进行详细的观测，为天文发现开辟新的途径，并增强我们对基础物理学的了解。
编译自/ScitechDaily
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