新闻宏观经济SpaceX发射NASA最新旗舰望远镜“罗曼”,将探测暗物质、暗能量与遥远系外世界

SpaceX发射NASA最新旗舰望远镜“罗曼”,将探测暗物质、暗能量与遥远系外世界

作者: Fortune Crypto·

要点速览

  • SpaceX用猎鹰重型火箭发射了价值43亿美元的罗曼太空望远镜,侧助推器返回卡纳维拉尔角着陆,望远镜成功与上面级分离。
  • 罗曼的视场比哈勃宽100多倍,罗曼一个月的银河系观测,哈勃大约需要一个世纪才能完成。
  • 该望远镜将研究暗物质和暗能量——两者合计约占宇宙成分的95%——并利用星系目录测定宇宙的膨胀速度。
  • 罗曼是NASA首台以女性命名的太空望远镜,以该机构首任首席天文学家南希·格蕾丝·罗曼命名,发射比原计划提前近一年且未超预算。
  • 该望远镜的主镜与哈勃直径同为2.4米,是美国国家侦察局从间谍卫星项目捐赠的剩余设备。
SpaceX发射NASA最新旗舰望远镜“罗曼”,将探测暗物质、暗能量与遥远系外世界

NASA最新旗舰观测台于周日发射升空,执行搜寻围绕其他恒星运行的行星、探究暗能量之谜以及以前所未有的规模巡天观测宇宙的使命。

SpaceX于黎明后不久,利用配备三个助推器芯级的猎鹰重型火箭,将价值43亿美元的罗曼太空望远镜送入太空。该观测台正飞往距地球100万英里(160万公里)的观测点——那里是韦伯太空望远镜所在的太空区域,后者是NASA的另一台顶级设备。该区域被称为第二拉格朗日点(L2),引力稳定,能使太阳、地球与望远镜保持一线排列,为深空观测提供不间断的视角。

这台公交车大小的望远镜以已故的NASA首任首席天文学家南希·格蕾丝·罗曼命名,将用三个多月时间抵达目的地。一旦就位,它将从太空以前所未有的速度,向宇宙中隐秘的部分投以迄今最广阔的凝视,揭开难以想象的现象。

“它将发现数千颗超新星、数万颗行星、数十亿个星系和数百亿颗恒星,”NASA科学任务部主任尼基·福克斯表示,“凭借其巨大的视场,它将能完成我们以往从未能做到的事情。”

发射与总统来电

在肯尼迪航天中心雷鸣般的发射数分钟后,火箭的两枚可回收侧助推器以尾部朝下的姿态惊险下降,在返回卡纳维拉尔角着陆时产生尖锐的音爆。随后不久,望远镜成功与火箭上面级分离,赢得地面控制人员的掌声。此次任务进一步加重了SpaceX火箭承担的NASA发射任务,该公司已成为该机构载人发射与科学发射的主力。

福克斯目睹这一切时热泪盈眶。“今天真是太美好了!”她说。

几个小时后,NASA局长贾里德·艾萨克曼正在举行新闻发布会,预言罗曼太空望远镜很快将家喻户晓,此时他的手机响了。来电的是唐纳德·特朗普总统,他致电表示祝贺。

“哎呀,在电视上看真是太美了,”特朗普说。他上周五刚访问了休斯敦约翰逊航天中心,向阿耳忒弥斯二号登月乘组致敬。“你们是太空领域最炙手可热的。”

比哈勃更广阔的视野

罗曼的视场比NASA哈勃太空望远镜宽100多倍。哈勃在轨36年,至今仍在产出令人惊叹的天体影像。韦伯几年前加入这一行列,其视场更窄但极为锐利,能够放大观测几乎与宇宙大爆炸同样古老的天体。

这三台在轨观测台将协同工作——并与欧洲航天局的欧几里得探测器以及位于智利的美国国家科学基金会薇拉·C·鲁宾天文台联手——揭示宇宙的一些最大秘密。罗曼、欧几里得和鲁宾等大视场巡天设备与韦伯的放大能力相结合,体现了现代天文学更广泛的分工:发现型任务扫描大范围天空,而更灵敏的设备随后对单个目标进行跟进观测。

在等待被发现的无数星系中,有携带行星的恒星。一旦罗曼发现这些新世界,更强大、更灵敏的韦伯将对准它们填补空白。

“罗曼广阔的覆盖范围将让我们发现奇特的、稀有的和不寻常的天体,”高级项目科学家朱莉·麦克纳里在发射前夜表示。“我们将重新定义‘大海捞针’的含义。”

探索暗物质与暗能量

或许更为重要的是,天文学家期望罗曼能照亮构成宇宙大部分却始终隐匿的暗物质与暗能量。科学家估计,暗能量与暗物质合计约占宇宙成分的95%,而普通物质——从恒星到行星的一切可见之物——只占一小部分。罗曼的星系目录将帮助科学家确定宇宙在这些令人费解的不可见力量作用下膨胀的速度。

罗曼的核心优势是速度。据麦克纳里介绍,罗曼一个月的银河系观测,哈勃需要一个世纪才能完成。她补充说,罗曼还能迅速完成对银河系正中央核球的扫描,提供迄今对我们星系核心最深入的观测。通过监测数百万颗恒星的短暂增亮——一种被称为引力微透镜的技术——罗曼有望发现其他方法常常遗漏的行星,包括距其恒星较远的世界。

除了灵敏度与哈勃相当但速度快1000倍的广域红外相机外,罗曼还搭载了一台用于遮挡星光的仪器。这台实验性的、可制造“日食”效果的自适应光学日冕仪,将使罗曼能够直接对被遮挡恒星周围可能存在的任何行星成像,无论其多么暗弱。这项技术演示旨在验证未来观测台可用于对其他恒星周围的类地行星成像的技术。

虽然罗曼的设计目的并非搜寻生命,但福克斯表示,它将为未来的观测台回答NASA所认为的最大问题铺平道路:“我们是孤独的吗?是否有另一个‘地球2.0’在回望我?”

该望远镜还设计为可加注燃料,这意味着如果未来十年内出现机器人加油航天器,其寿命有望延长。

致敬南希·格蕾丝·罗曼

罗曼比原计划提前近一年发射且未超预算,是NASA首台以女性命名的太空望远镜。

退休NASA科学家埃德·魏勒表示,这一荣誉早该到来。他为罗曼创造了“哈勃之母”这个称号;罗曼于1978年聘请了他。1959年加入刚刚成立的NASA后,她坚持认为安置在地球遮挡性大气层之上的观测台能看得更远、更清晰。她于2018年去世,享年93岁。

“这非常、非常合适。我认为南希会感到非常自豪,”魏勒说,因为这台以她名字命名的望远镜将着手解答诸如暗能量等宇宙中最大的悬而未决的问题。

哈勃于1990年发射升空,其主镜存在缺陷,需要宇航员进行戏剧性的太空行走维修。罗曼的主镜与哈勃尺寸相同——直径近8英尺(2.4米)——实际上是间谍卫星项目的剩余物资。美国国家侦察局十多年前将两面剩余的镜子捐赠给NASA用于改造利用。第二面镜子目前仍在库中。一旦罗曼完成调试并开始科学运行,其首批图像预计将为天文学家提供迄今最广阔的宇宙红外全景视图。

本文最初发表于 Fortune.com