一台望远镜出发前,人们往它身上装了两样东西:一位女性的一生,和 135 万个陌生人的名字。

罗曼太空望远镜上新安装的纪念铭牌特写:铭牌上有文字、南希·格雷丝·罗曼的画像,以及一张存储卡。

图片:NASA 每日图片(NASA Image of the Day)· Image credit: NASA/Jolearra Tshiteya · 图片页 nasa.gov/image-article/roman-space-telescope-plaque-install/

今天 NASA 官网的每日图片,不是星云,不是极光,而是一块刚拧上螺丝的金属铭牌。

照片摄于 7 月 28 日(美东时间,周二),地点是佛罗里达州肯尼迪航天中心的无尘室。铭牌被安装在南希·格雷丝·罗曼太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)的机身上——按官方说明,铭牌上刻着铭文,印着罗曼博士本人的画像,旁边还嵌着一张存储卡。就在照片拍摄的前一天,7 月 27 日(周一),技师们把这张卡装了进去。卡里存着 1,350,144 个名字——约 135 万个,来自世界各地的普通人,也包括阿尔忒弥斯二号与三号任务的宇航员。这次征名在 7 月 12 日截止,之后名单被写入卡中,随望远镜一起出发。

它们要去的地方,是距地球约 150 万公里的日地拉格朗日 L2 点。在那里,太阳和地球的引力恰好达成一种平衡,让航天器不费多少燃料就能稳稳地跟着地球绕太阳转——韦布太空望远镜就住在那一带。换句话说,这 135 万个名字将要抵达的地方,差不多是地月距离的四倍。

铭牌上的那个人

要理解这块铭牌,得先认识画像上的那位女性。

上世纪三十年代,美国内华达州里诺,一个 11 岁的小姑娘拉着同学组了个天文小组,照着一本书认星座。她叫南希·格雷丝·罗曼。此后她一路狂奔:三年读完高中,1946 年拿下斯沃斯莫尔学院的天文学学士,1949 年在芝加哥大学拿到博士学位。据 NASA 的介绍,她在叶凯士天文台工作期间注意到,一颗叫天龙座 AG 的恒星,其发射光谱与早年的记录相比完全变了样——这个发现让天文学界记住了她的名字。

但那个年代对一位女天文学家并不友好。NASA 的官方页面写得很直白:从小就不断有人劝她别碰天文;在芝加哥大学,她逐渐看清,仅仅因为性别,终身教职不会属于她。于是她离开学术界,去了海军研究实验室,一头扎进当时全新的射电天文学,后来做到微波光谱部门的负责人。

1959 年初,NASA 成立才六个月,正四处找人筹建空间天文项目。罗曼抓住机会加入,成了 NASA 第一位首席天文学家,也是这家机构的第一位女性高管。她这一生做的最难的一件事,是说服美国国会为一台放在太空里的望远镜掏钱——那台望远镜后来叫哈勃。她 1979 年退休,十一年后,哈勃升空。她的继任者们送了她一个称号:“哈勃之母”。

有人问过她,哈勃最让她着迷的发现是什么。她的回答是:暗能量——那股让宇宙加速膨胀、至今没人说得清是什么的神秘力量。她于 2018 年圣诞节去世,享年 93 岁。2020 年,NASA 把下一代旗舰望远镜以她的名字命名。于是便有了今天这一幕:一台专为追查暗能量而造的望远镜,机身上印着她的画像。她生前最好奇的谜,将由带着她名字的机器去解。

一台“广角版哈勃”

罗曼望远镜的主镜直径 2.4 米,和哈勃一模一样。不同的是镜子后面那台相机:3 亿像素的宽视场仪,一次曝光能拍下约 0.28 平方度的天区——面积是哈勃红外相机的至少 100 倍,清晰度却不打折扣。打个比方:哈勃看宇宙像凑在门镜上看,罗曼是直接推开了窗。哈勃要拍上一百次才能拼出的画面,罗曼一次快门就装下了,一幅比整轮满月还大。

哈勃拍一百次才能拼出的天区,罗曼一次曝光就装下了——比一轮满月还大。

An image to describe post

这种“广角”是为三件事准备的。第一件就是暗能量:罗曼将巡视多达十亿个星系,测量它们如何分布、如何被引力微微扭曲,从中反推宇宙这一百多亿年是怎么膨胀过来的。

第二件事是给银河系的行星做一次“人口普查”。罗曼会长时间盯住银河系中心方向约 2 亿颗恒星,每 15 分钟记一次亮度。它等的是这样一个瞬间:一颗恒星恰好从另一颗恒星前面路过。爱因斯坦告诉我们,引力能弯曲光线——前面这颗星的引力会像一块透镜,把背后那颗星的光聚拢、放大,让它短暂地亮起来。而如果这颗“透镜星”身边带着行星,行星自己的引力还会在亮度曲线上多刻出一个小小的凸起。凭这个凸起,罗曼有望找到上千颗新行星,其中很多位于开普勒们够不到的寒冷远轨道;甚至那些被踢出家门、不绕任何恒星、一丝光也不发的流浪行星,只要质量不小于火星,也逃不过这套办法——因为它靠的不是光,是引力本身。

行星自己不发光也没关系——它的引力会在这条亮度曲线上,多刻出一个小小的凸起。

第三件事最像科幻:直接“看见”行星。行星不发光,只反光,亮度往往不及身旁恒星的十亿分之一——好比隔着大洋找探照灯旁边的一只萤火虫。罗曼携带的日冕仪是一台技术验证仪器,它用一组精密面具挡住恒星的光,再靠能实时微微变形的镜面,把漏进来的杂光一点点熨平,将星光压暗到此前任何太空望远镜都做不到的程度。它这次的任务是探路:验证这套技术,好让未来的望远镜能直接拍下“另一个地球”。

为什么是今天

因为倒计时已经开始了。按 NASA 公布的计划,罗曼望远镜将于美东时间 8 月 30 日(周日)上午 7 时 26 分——北京时间当天 19 时 26 分——由 SpaceX 猎鹰重型火箭从肯尼迪航天中心 39A 发射台升空。距离今天这张照片发布,只剩 26 天。7 月下旬,用于飞往 L2 和在轨维持的推进剂已加注完毕;接下来,望远镜将被封进火箭整流罩。这块铭牌,是它进罩前最后收到的“行李”之一。

还有个细节值得一提:这项任务原本承诺的发射准备期限是 2027 年 5 月,如今整整提前了约八个月。对一台造价数十亿美元的旗舰望远镜来说,提前出发,在航天史上是件稀罕事。

如何观看发射

发射将通过 NASA 官方渠道直播,中国观众不必熬夜——那是一个周日的晚饭后:

  • 发射时间:美东时间 2026 年 8 月 30 日(周日)7:26,即北京时间当晚 19:26(此为“不早于”时间,天气或技术原因可能推迟)
  • 官方直播:plus.nasa.gov(NASA+)与 nasa.gov/live
  • 任务动态与倒计时:罗曼任务主页

具体时刻请以 NASA 官方页面临近更新为准。

这次征名已经截止,卡片也已装好。但 8 月 30 日晚上,你还来得及做一件事:吃完晚饭,打开直播,看着这台带着一个人的一生和 135 万个名字的望远镜点火、上升、消失在天顶。NASA 每隔一段时间就会为新任务开放这样的征名——下一张飞向深空的存储卡上,也许就该轮到你的名字了。

资料:NASA 每日图片页NASA:罗曼望远镜将载 135 万个名字飞向深空NASA:Who is Nancy Grace Roman?NASA 罗曼任务主页与发射倒计时SpaceNewsSpace.com