詹姆斯·韦伯太空望远镜尚未升空，NASA已经筹备下一代望远镜了

今年4月24日对天文爱好者们来说是一个重要的日子，这是哈勃太空望远镜（HST）升空30周年的纪念日。

众所周知，服役30年的哈勃太空望远镜已经渐渐垂暮，势必有一天会退役。而2021年，它的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）就要升空，以更加强大的观测能力让我们见识这个宇宙的奥秘。实际上，JWST的发射时间已经推迟过多次了，很多人甚至对它明年是否真的能够发射也十分怀疑。但是，NASA显然对此非常有信心，甚至已经开始筹备下一代望远镜了。

薪火相传这四个字，用来形容NASA的空间望远镜实在是再合适不过了。一代又一代的望远镜不断升级观测能力，让我们越来越了解这个宇宙。更有趣的是，新一代望远镜的名字也非常符合这句成语，因为它将获得著名天文学家南希·格蕾丝·罗曼（Dr. Nancy Grace Roman）博士的名字。而罗曼还有另一个听着就让人觉得伟大的名字——哈勃之母。

（图片说明：南希·罗曼，哈勃之母）

女科学家的传奇一生

从一开始，我就被告知，女性无法成为科学家。

在回忆往事的时候，罗曼忍不住想起了这句话。不过，她的父母却并没有陷入这些说法之中，还是很注重对她科学素质的培养。

罗曼于1925年5月16日出生于田纳西州纳什维尔市，从小就喜欢拿起笔在纸上画月亮。晚上散步的时候，她的母亲经常会给她指夜空中的星座，还会带她看极光。她的父亲是一名地球物理学家，在她童年的时候为她解答了大量科学疑问，铺平了科学探索之路。五到六年级的时候，她就和朋友组建了一个天文俱乐部，七年级时立志成为天文学家，并为此而努力。

（图片说明：1962年，南希·罗曼获得当时美国总统肯尼迪的会见）

1949年，罗曼在芝加哥大学获得博士学位，在华盛顿的美国海军研究实验室的射电天文学项目工作。这个工作听起来好像她终于实现了梦想，但事实是，这个项目更多的是做一些力学的研究，而不是直接研究宇宙。于是，当美国国家航空航天局（NASA）成立的半年之后的1959年，她毅然放弃了自己的工作，加入了NASA。

哈勃之母

在加入几个月之后，她就听说NASA要成立一个空间天文项目，希望她能够参与创建。在回忆起当初做抉择的自己时，她说：“我知道，承担起这个责任就意味着我不能再做研究了。但是，参与一个从零开始、能在天文学方面影响未来几十年的挑战，实在让我无法抗拒。”于是，她成为了哈勃项目的负责人，展开了这项人类历史上最伟大的天文项目。

（图片说明：南希·罗曼）

事实证明，这个项目的确非常困难。我们在回顾哈勃望远镜历史的时候也提到过，当时美国国会认为预算太高，甚至一度彻底取消了哈勃项目。在重重压力之下，罗曼和其他天文学家四处奔走，才重新争取到了一半的预算。

1979年，罗曼从NASA退休，却保持着顾问的身份为人类的天文学事业做贡献。在她的努力下，哈勃望远镜终于在1990年发射升空。而为了哈勃付出半生心血的罗曼，也被人们称为“哈勃之母”。

“纵观她的职业生涯，罗曼博士一直是科学女性的代言人和倡导者”。

这是NASA官网对罗曼的介绍。

（图片说明：2017年3月31日，时年92岁的南希·罗曼和戈达德太空飞行中心的太空望远镜运行控制中心外的哈勃太空望远镜1/6比例模型合影。）

2018年12月25日，在西方世界都在庆祝圣诞节的时候，93岁的罗曼溘然长逝。为了纪念她这一生的付出和成就，NASA于今年决定，以她的名字为新一代太空望远镜命名。

罗曼太空望远镜

实际上，和HST以及JWST一样，这台望远镜原本有一个属于自己的名字，那就是广域红外探测望远镜（WFIRST）。而NASA按照惯例会用伟大的科学家来给太空望远镜命名，为了纪念这位女科学家的杰出贡献，NASA将它命名为南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜，简称罗曼太空望远镜。

（图片说明：NASA官网发布的罗曼望远镜假想图）

作为新一代太空望远镜，罗曼的观测能力将大大提升。它将配备两台先进的仪器来观测宇宙，其中一个叫宽视场望远镜（wide field-of-view telescope），是一个288万像素的多波段近红外照相机，其视场达到了哈勃的100倍。这意味着，它所拍摄到的每一张照片，都相当于100张哈勃照片的像素值。另一台其一叫做日冕仪（Coronagraphic），是一个高对比度的小视场相机和光谱仪，在可见光和近红外进行观测。

罗曼太空望远镜最重要的使命有两个：一是寻找宇宙中的暗能量，二是在银河系内寻找系外行星，二者都是目前天文学最重要的研究方向。

（图片说明：罗曼望远镜3D模拟图）

• 暗能量：为宇宙提供斥力，是宇宙大爆炸的根本动力来源。由于它不与可见物质有反应，所以非常难以检测。据估计，暗能量占据宇宙总能量的68.3%，决定着宇宙的最终命运。罗曼望远镜主要通过重子声学振荡、远距离超新星观测及弱引力透镜三种途径来进行这方面的观察。

• 系外行星：不仅可以解答人类在宇宙中到底是否孤独的谜题，也是帮助我们寻找未来家园的重要途径。同时，我们还可以通过系外行星了解太阳系的演化历程。罗曼望远镜观测系外行星的主要方法，将是以广义相对论为基础的微引力透镜法。

（图片说明：系外行星假想图）

罗曼望远镜进程

这台望远镜最初的构想在2010年就提出了，在2014和2015年分别拿到国会5600万美元和5000万美元的拨款。不过，直到2016年2月17日，这个项目才正式得到批准。

据介绍，罗曼太空望远镜将于21世纪20年代中叶发射到地球轨道上，预期寿命为5年。在这5年的时间里，它将利用自己强大的观测能力，对10亿个星系进行观测和探索；同时，在寻找系外行星方面，科学家预计它将在银河系内部发现至少2600颗，并对它们进行拍摄，让我们更加了解这些天体的状态。

不过，和HST以及JWST一样，罗曼太空望远镜也面临着经费的问题。根据最初的计划，这台望远镜的预算大约是20亿美元，考虑到通货膨胀的效应，大约相当于发射年份的27亿美元。后来，这个数字又提升到了32亿美元。但是，由于JWST迟迟没有发射，NASA似乎更希望能够把事情一件一件办，因此不断地削减罗曼望远镜的预算用于研发JWST，“拆东墙补西墙”，争取完成2021年将JWST送上太空的预期目标。

按照这两台望远镜一拖再拖的历史来看，罗曼望远镜按照预期发射升空的概率恐怕也不会很大。不过，它也将承载着人类的希望，为人类打开新的宇宙大门。当它正式服役的时候，我们将会更加了解这个神秘的宇宙。