封装完毕的罗曼太空望远镜,被运往肯尼迪航天中心 39A 工位的机库。

An image to describe post

图片:NASA 每日图片(NASA Image of the Day)· Image credit: NASA/Sydney Rohde · 图片页

照片里那个白色的、圆柱形的、看不出里面装了什么的东西,正在路上。

它是一个高约 13 米的整流罩。里面装着一台望远镜,而在它飞离地球之前,大概再也没有人会看它一眼了——8 月 21 日,团队在肯尼迪航天中心的有害载荷服务厂房里把它封了进去;8 月 25 日,星期二,封装好的载荷被运到 39A 工位的机库;接下来几天,它会和一枚猎鹰重型火箭对接合体。

8 月 30 日,星期天,美国东部时间早上 7 点 26 分,它就走了。

北京时间是当天傍晚 6 点 26 分之后不久——19 点 26 分。周日晚上,很适合一家人一起看。

它叫南希·格雷斯·罗曼太空望远镜。

一句话说清它是什么

罗曼的主镜直径 2.4 米。

哈勃的主镜直径,也是 2.4 米。

一模一样。

但罗曼一次能拍下的天区,是哈勃的一百倍以上。

这句话听起来像哪里出错了。同样大的镜子,怎么会看到一百倍宽的天?

答案是:镜子只决定你能收多少光、看多细;视场大不大,取决于你在焦点后面铺了多大一块感光面。

同一只眼睛,配了一块大一百倍的视网膜。

罗曼的“视网膜”是这样的:广域巡天仪的焦平面上,并排铺着 18 块探测器,每块 4096 × 4096 像素,合计约 3 亿像素。NASA 自己的科普材料把这 18 块芯片形容成“苏打饼干大小”。它们合起来覆盖 0.281 平方度的天区,而哈勃的宽视场通道单幅只有 0.056 度见方。

更关键的是:**分辨率没有被牺牲。**罗曼的像元尺度是每像素 0.11 角秒,NASA 的技术页说它相比哈勃“灵敏度更好、空间分辨率相当”。

它不是把照片拍糊了拍得更大,它是真的把同样清楚的照片拍得更大。

NASA 给的对照最直白:哈勃的宽视场相机要指向 432 次,才能覆盖罗曼两次指向拍下的天区;给仙女座星系拍全身照,罗曼比哈勃快近 1500 倍;在近红外波段,它几个月就能巡完哈勃三十年巡过的天区。

(需要说明的是:NASA 自家的口径不完全一致。任务主页和命名新闻稿都说“至少 100 倍”,戈达德航天中心的技术页则给出“约 200 倍”——因为后者比的是哈勃的近红外相机 WFC3-IR。差别来自“跟哈勃的哪台相机比”。)

An image to describe post

顺便说一句这块镜子的来历。NASA 的官方措辞是:这项任务“利用了一块由美国国家侦察局转交给 NASA 的镜子”,团队随后修改了镜面的面形与表面,并重新镀上了一层厚度不到 400 纳米的银。改造完成后,镜面的平均起伏只有 1.2 纳米——比任务要求还光滑一倍多;而它只有 186 公斤,远轻于同尺寸的传统镜。

也就是说:一块本来是用来往下看的镜子,被改成了往上看。

它要用这只眼睛做三件事

第一件,数星系,找暗能量。

罗曼的高纬广域巡天将覆盖超过 5000 平方度的天区,花掉大约 17 个月。手段是弱引力透镜和星系成团性——用远方星系的形状被轻微扭曲的程度,反推它们之间那些看不见的东西是怎么分布的——再加上重子声波振荡与红移空间畸变。NASA 说,罗曼一生可能会测量来自十亿个星系的光。

**第二件,用一种叫“引力微透镜”的办法找行星。**这一件最值得讲。

NASA 自己的解释可以直接翻译过来:光沿直线走,但在恒星这样的大质量天体附近,时空是弯的,光就顺着弯曲走。

具体到会发生什么:当一颗前景恒星恰好从一颗背景恒星前面经过时,它的引力像一枚透镜,把背景恒星的光聚了一下——于是那颗遥远的星,会在几天或几周里悄悄变亮,然后变回去。

而如果这颗前景恒星带着一颗行星,行星自己的引力会在那条平滑的亮度曲线上,再加一个小小的、只持续几个小时的凸起。

那个小凸起,就是一颗行星。

这个方法有一个凌星法和视向速度法都比不上的长处:它不要求行星发光,不要求轨道恰好侧对着我们,甚至不要求行星有一颗主星。

凌星法最擅长找的是比海王星大、轨道比水星还近的行星。NASA 说得很坦率:如果外星人用凌星法观测我们的太阳系,可能一颗行星都发现不了。而微透镜最擅长的恰恰是从宜居带往外的那些世界——冷的、远的、宽轨道的。

罗曼会盯着银河系中心方向的两亿颗恒星看,预计从中找出一千颗以上位于其恒星宜居带及更外侧的行星,另外顺带用凌星法捡到多达十万颗。还有一类它特别擅长:流浪行星——那些被踢出母系、独自在黑暗里飘着的世界。(2023 年一项研究预测罗曼可能找到 400 颗地球质量的流浪行星,这是研究预测,不是任务的官方指标。)

An image to describe post

第三件,练一门以后要用的手艺。罗曼带了一台星冕仪,用来把恒星的光挡住、直接给行星拍照。NASA 给的指标是:能拍到比宿主恒星暗将近十亿倍的行星,比以往任何上过天的星冕仪强两到三个数量级。它的可变形镜调整量,“比一条 DNA 的宽度还小”。

这台仪器的定位是技术验证——任务前 18 个月完成演示,成功了再向科学界开放。它演示的是给类太阳恒星旁边的木星级世界拍照;而它真正指向的,是将来那台要给类地行星拍照的望远镜。

望远镜以她的名字命名,而她小时候被劝过别学数学

南希·格雷斯·罗曼,1925 年 5 月 16 日生于纳什维尔,2018 年 12 月 25 日去世,享年 93 岁。

她 11 岁的时候,在内华达州里诺,把同学们组织成了一个天文社团,靠一本书学认星座。七年级时她就决定要当天文学家。

然后她遇到了那句话。

NASA 的人物页面上记着这件事:她想选代数而不是拉丁语,高中辅导员轻蔑地回了一句——

哪个淑女会舍拉丁语去学数学?

1949 年她拿到芝加哥大学的博士学位。1959 年,NASA 成立仅仅六个月,她加入了;1960 年,她成为 NASA 的首任天文学主管——也是 NASA 第一位女性高管。

她一生最大的工程,是哈勃。

她做的是那种没人写进故事的工作:牵头科学与规划委员会,把科学家和工程师拉到同一张桌子上;向政府官员做简报;游说 NASA 高层;还为望远镜定下一套最低技术指标,作为跟国会谈判的筹码。NASA 的页面说,让国会批准哈勃是她职业生涯最大的挑战之一。

有一个细节值得记住。当参议员普罗克斯迈尔质疑哈勃太贵时,罗曼算了一笔账:每个美国人每年花掉相当于看一场电影的钱,就能换来 15 年激动人心的发现。

后来哈勃的首席科学家魏勒给了她一个称号——“哈勃之母”,与斯皮策的“哈勃之父”相对。

2020 年 5 月 20 日,NASA 把这台原名 WFIRST 的望远镜改名为南希·格雷斯·罗曼太空望远镜。时任科学任务部副局长祖布臣的说法是:她的名字理应在她所研究、并为如此多人打开的那片星空里占有一席之地。

它其实是提前来的

这台望远镜的日程表上有一件不常见的事:它比原计划提前了。

NASA 6 月 3 日的博客说,8 月 30 日这个日期“比计划提前八个月,甚至早于此前的目标”;8 月 10 日的博客写的是“提前九个月”。(两个数字来自 NASA 自家的两篇博文,口径不一致,这里两个都给。)

在航天工程里,望远镜提前是极罕见的事。

2026 年的时间线是这样走的:6 月 21 日抵达肯尼迪航天中心,进入为它专门升级过的有害载荷服务厂房,做太阳能帆板测试、隔热层检查,加注约 290 加仑肼燃料;8 月 10 日开始为发射进行整合操作;8 月 20 日完成发射合练;8 月 21 日通过飞行准备评审,同日完成整流罩封装;8 月 25 日,就是照片里这一趟,运到 39A 工位的机库。

再往后:8 月 28 日星期五是发射准备评审,8 月 29 日两场发布会,8 月 30 日发射。

那个整流罩,NASA 的说明是:在地面上,它为罗曼维持一个安全、受控的环境,并让团队得以把它运出厂房;升空过程中,它保护里面的仪器免受声振、气动压力和气动加热。入轨途中整流罩分离,罗曼继续飞向日地拉格朗日 L2 点——距地球约 150 万公里。两瓣整流罩会被 SpaceX 回收再用。

中国也在做同一道题

“宽视场 + 高重访”是这个时代天文学的共同语法,中国也在写自己的答卷。

中国空间站巡天空间望远镜(CSST,巡天号),口径 2 米,配五个观测终端,其中就包括一台系外行星成像星冕仪。它与中国空间站共轨独立飞行,自带燃料,需要时可以与空间站交会对接,进行补给、维修和设备更新换代——**规划任务寿命 10 年,靠维修还能延长。**这是罗曼做不到的:罗曼一旦飞向 150 万公里外的 L2,就没有人再能碰到它了。

中科院 2022 年那篇官方稿里有一个比喻,和“同一只眼睛、更大的视网膜”几乎是同一句话:这就好比山上有一群羊,哈勃望远镜看到其中一只羊,我们可以把几千几万只羊都拍下来,而且每一只都和哈勃望远镜看到的一样清楚。

关于视场倍数,官方渠道的说法不一致:新华社 2023 年的稿子写“约为哈勃望远镜的 300 倍”,中科院与新华社 2022 年的稿子写“比哈勃望远镜大 350 倍”;星系数量也有“超过 10 亿”与“近 20 亿”两说。**两个都是官方来源,我们如实并列。**巡天模块计划覆盖全天面积的 40%。2026 年 1 月,国家天文台、紫金山天文台与清华大学天文系联合发布了一套端到端的观测仿真套件,用于整体性能评估和系外行星探测的准备。

至于什么时候发射——截至发稿,中国官方没有公布巡天空间望远镜的发射时间。(2022 与 2023 年的官方稿写的是“预计 2023 年”,那个日期已经过去;中国载人航天工程办公室 2026 年 2 月 27 日的年度任务安排公告里,通篇没有提到巡天空间望远镜。网上流传的各种年份,都没有具名的官方出处。)

如果你想现在就看一台正在工作的中国宽视场望远镜,那有一台已经睁开眼睛四年了:墨子巡天望远镜(WFST)。

它由中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台联合研制,是国内高校的第一台大型望远镜,主镜口径 2.5 米,有效视场 6.5 平方度(大约相当于月球视直径的 13 倍),CCD 拼接相机 7.65 亿像素。它架在青海冷湖赛什腾山,海拔约 4200 米。

2023 年 9 月 17 日,它正式开启巡天观测,同时发布了仙女座星系的首光图像。它的本事是:每三个晚上把整个北天球巡一遍。

罗曼在 L2 每 12.1 分钟扫一遍银心,墨子在冷湖每三夜扫一遍北天球。两台望远镜,一样的思路:不靠更大的镜子,靠更宽的视场和更快的回访。


资料:NASA 每日图片 2026 年 8 月 26 日条、NASA 罗曼任务发射倒计时页与发射报道安排新闻稿、NASA 罗曼任务新闻资料袋(2026 年 6 月)、NASA 罗曼任务博客 2026 年 6—8 月各条、NASA《哈勃与罗曼》对比页、戈达德航天中心广域巡天仪技术页与高纬广域巡天页、NASA 微透镜与系外行星页、NASA 星冕仪页与 CGI 技术参考文件、NASA 主镜完工新闻稿、NASA《南希·格雷斯·罗曼是谁》与人物页、NASA 望远镜命名新闻稿(2020-05-20)、IPAC/加州理工流浪行星研究新闻、NASA Exoplanet Watch 公民科学页、Roman Space Observer 游戏页、中国科学院与新华社中国空间站巡天空间望远镜报道、中国科学院国家天文台 CSST 官方站、中国载人航天工程办公室 2026 年任务安排公告、中国科学院与科技部墨子巡天望远镜首光报道、墨子巡天望远镜官网