美國國家航空暨太空總署（NASA）的南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡配備了一台最先進的相機，將大大加強我們對宇宙的探索，透過詳細、廣泛的勘測，提供對暗能量、暗物質和遙遠系外行星的洞察力。

南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡將於2020 年代中期發射升空，它將探索暗能量、暗物質和系外行星的奧秘，開創詳細宇宙測量和發現的新紀元。資料來源：美國國家航空暨太空總署

美國國家航空暨太空總署（NASA）南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的主要儀器是一台精密的照相機，它將勘測從太陽系外圍一直延伸到可觀測宇宙邊緣的宇宙。它被稱為”寬視野儀器”，最近已交付給位於馬裡蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心。

這台照相機的視野大、解析度高、從可見光到近紅外線波段的靈敏度高，將為羅曼帶來宇宙的深邃全景。與天文學家使用美國太空總署的哈伯或詹姆斯-韋伯太空望遠鏡相比，它能掃描更大範圍的天空，這將為宇宙探索開闢新的途徑。 Roman 的設計目的是研究暗能量（一種被認為加速宇宙膨脹的神秘宇宙壓力）、暗物質（只能透過重力影響看到的不可見物質）和系外行星（太陽係以外的世界）。

這張照片顯示的是美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的寬視野儀器抵達美國太空總署戈達德太空飛行中心的大潔淨室。這台儀器只有商用冰箱大小，將幫助天文學家探索宇宙的演變和太陽系外世界的特徵。揭開這些宇宙之謎以及更多的謎團，將讓人們更了解宇宙的本質以及我們在宇宙中的位置。圖片來源：NASA/Chris Gunn

戈達德的羅曼高級計畫科學家朱莉-麥克埃里說：「這個儀器將把來自太空的信號轉化為對我們宇宙如何運作的新認識。為了實現其主要目標，這項任務將精確測量數以億計的星系。

從最初的設計階段到用大約一百萬個獨立零件組裝，大約有一千人參與了寬場儀器的開發。寬場儀器的設計是戈達德公司與位於科羅拉多州博爾德的BAE 系統公司合作完成的。 Teledyne Imaging Sensors、Hawaii Aerospace Corporation、Applied Aerospace Structures Corporation、Northrop Grumman、Honeybee Robotics、CDA Intercorp、Alluxa 和JenOptik 提供了關鍵零件。這些零件以及其他供應商生產的更多零件被運送到戈達德和BAE 系統公司，在那裡進行組裝和測試，然後在本月將儀器交付給戈達德。

“我很高興能夠交付這台令人驚嘆的儀器，”戈達德的羅曼廣域儀器經理瑪麗-沃克（Mary Walker）說。 “多年的努力和團隊的奉獻讓我們迎來了這激動人心的時刻”。

美國國家航空暨太空總署的南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡是下一代天文台，它將從月球軌道以外的地方勘測紅外線宇宙。太空船上的巨型照相機–寬視野儀器–將是這次探索的基礎。它收集的數據將使科學家能夠發現有關其他恆星周圍行星系統的新的、獨特的詳細資訊。該儀器還將繪製物質在整個宇宙中的結構和分佈圖，最終讓科學家發現宇宙的命運。觀看這段視頻，了解簡化版寬視野儀器的工作原理。

在2027 年5 月羅曼號發射之後，寬視野儀器的每幅3 億像素影像都將捕捉到一片比滿月表面還大的天空。該儀器的大視野將能夠進行全面的天體測量，揭示廣袤時空中的數十億個宇宙天體。天文學家將使用其他望遠鏡進行可能需要數百年時間的研究。

透過太空觀測，羅曼的相機將對來自遙遠宇宙的紅外光非常敏感–紅外光的波長比我們的眼睛所能看到的要長。這些古老的宇宙之光將幫助科學家解決一些最大的宇宙之謎，其中之一就是宇宙是如何進化到現在的狀態的。

技術人員在美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的寬視野儀器運抵美國太空總署戈達德太空飛行中心的大潔淨室後對其進行檢查。圖片來源：NASA/Chris Gunn

當光線從望遠鏡穿過儀器時，首先要經過一個大輪中的幾個光學元件之一。這些元件包括濾光片（允許特定波長的光線通過）、光柵和棱鏡（將光線分成各種顏色）。這些被稱為光譜的詳細圖案揭示了發出光線的物體的訊息。

然後，光線進入相機的18 個探測器，每個探測器包含1600 萬個像素。大量的探測器和像素賦予了Roman 大視野。該儀器的設計旨在獲得精確、穩定的圖像，並能精確測量每個圖像中每個像素的光量，從而賦予羅曼前所未有的研究暗能量的能力。偵測器的溫度將維持在華氏零下300度（零下184攝氏度）左右，以提高對紅外線宇宙的靈敏度。

美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的寬視野儀器上的一塊面板上有數百個幫助設計和建造儀器的團隊成員的名字。圖片來源：BAE 系統公司

戈達德的航空航天工程師阿特-惠普爾（Art Whipple）說：”當光線到達探測器時，這標誌著可能長達100 億年的太空之旅結束了。”

羅曼望遠鏡開始觀測活動後，其快速的資料傳輸將需要新的分析技術。

“如果我們讓地球上所有的天文學家都來研究羅馬人的數據，仍然沒有足夠的人手來瀏覽所有的數據，」McEnery 說。 “我們正在研究機器學習和人工智慧等現代技術，以幫助篩選羅曼的觀測數據，找到最令人興奮的地方。”

寬視場儀器現已運抵戈達德，將進行測試，以確保一切運作符合預期。今年秋天，它將被整合到儀器載體上，並與望遠鏡配對，使科學家在未來幾十年中獲得突破性發現的道路上又邁進了一步。

若要虛擬遊覽互動版望遠鏡，請造訪：

https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive

關於南希-格蕾絲羅馬太空望遠鏡

南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡以美國國家航空航天局（NASA）第一任首席天文學家的名字命名，是一個雄心勃勃的太空觀測站，旨在以前所未有的深度和清晰度探索宇宙的奧秘。這台望遠鏡計畫於2020 年代中期發射，它將延續哈伯和詹姆斯-韋伯等望遠鏡的傳統，採用寬視野拍攝高解析度的宇宙全景。它的主要任務目標包括揭開暗能量和暗物質的秘密，探索星系的結構和分佈，並利用包括開創性的寬視野儀器在內的精密儀器套件尋找系外行星。

羅曼望遠鏡的功能有望徹底改變我們對宇宙的認識。望遠鏡將進行各種觀測項目，如宇宙微波背景、星系光譜測量和附近系外行星的直接成像。透過其先進的技術，羅曼太空望遠鏡不僅能讓我們深入了解宇宙的演變，還能對紅外線宇宙進行詳細的觀測，為天文發現開闢新的途徑，並增強我們對基礎物理學的了解。

編譯自/ ScitechDaily