NASA 启动 Roman 太空望远镜的 3 亿像素红外相机

NASA 的 Nancy Grace Roman 太空望远镜已在太空中启动其主科学相机，朝着天文台计划于 2027 年初发布首批科学图像迈出了重要一步。宽视场仪器（Wide Field Instrument，简称 WFI）是一台拥有 3 亿像素的红外相机，旨在绘制宇宙广袤区域的地图，同时保留精细细节。

望远镜的独立日冕仪也已通过对其电子、数字和机械系统的初步检查。这些进展表明，Roman 的两台核心仪器在预计持续数月的调试计划中均按计划运行。

ScienceDaily 报道了这些里程碑式进展。目前，Roman 正在向距离约 100 万英里的第二拉格朗日点（即 L2）飞行。天文台的目的地是一个空间区域，它将在那里开展长期观测研究。

视野宽广，细节清晰

Roman 的设计定位介于部分天文台能够开展的广域巡天与 NASA 哈勃太空望远镜所呈现的细致视野之间。WFI 拍摄的一幅图像将覆盖比满月视直径更大的天空区域，使科学家能够在单次曝光中获得异常宽广的视野。

这项能力十分重要，因为 Roman 的许多研究都依赖于观测数量极其庞大的天体以及宇宙的大片区域。研究人员计划利用其观测数据研究太阳系外行星、探索暗能量，并考察物质在宇宙中的分布。

这些巡天数据的用途也将超出上述主要目标。由于该仪器将收集大量详尽的观测数据，科学家预计由此形成的档案也将支持许多其他研究。

在启动 WFI 之前，工程师花了 10 天对其进行干燥和去污染处理。在此期间，其探测器被保持在零下 85 华氏度，即零下 65 摄氏度。这个温度高于正常运行所需的水平。

9 月 11 日上午，加热器被关闭，仪器随后冷却至零下 225 华氏度，即零下 143 摄氏度。工程师接着启动了它的 18 个红外探测器。这些探测器的感光表面合计大致相当于一块笔记本电脑屏幕。

校准系统于当天晚些时候通电。测试数据于次日上午开始通过仪器传输，并发送给地面团队进行检查。

测试相机的活动部件

随后，调试工作转向 WFI 的元件轮。这一机构承载滤光片、棱镜和其他光学元件，用于选择到达探测器的波长。它还可以将天体发出的光分解成不同颜色，从而提供简单图像无法呈现的信息。

周六晚间，工程师首次在不受重力影响的情况下测试了元件轮。第二天早上，他们开始检查对焦系统。保持焦点至关重要，因为预计 Roman 在其任务期间将拍摄数十万幅图像。

在这些活动进行期间，探测器继续冷却，逐步接近其最终约为零下 300 华氏度、相当于零下 183 摄氏度的工作温度。测试结果表明，WFI 的运行符合预期。

NASA 戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的 WFI 科学家 Josh Schlieder 表示，成功启动证实了地面团队多年来的工作成果。他称赞了戈达德、BAE Systems 和 Teledyne 的团队，以及该任务的科学中心，并将这一成就称为一个重要里程碑。

Roman 对邻近行星的搜寻

日冕仪旨在演示直接观测围绕其他恒星运行的行星所需的技术。这类行星的亮度远低于其所环绕的恒星，因此很难用传统成像方式看见。

Roman 的日冕仪结合使用光学器件、遮罩、可变形反射镜和传感器，以减弱宿主恒星的眩光。如果系统按预期运行，它或许能够探测到邻近恒星周围行星反射的一些微弱光线。

在位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院/IPAC 日冕仪指挥中心，团队确认已与仪器的所有主要部件建立通信。检查涵盖软件、热控制系统、机械装置、相机和航空电子设备。工程师还展示了地面控制人员能够操作活动部件，以调整遮罩、彩色滤光片、镜头和棱镜的位置。

热系统也接受了测试，包括将硬件加热至 72 华氏度、即 22 摄氏度的能力。除探测器外，日冕仪的大部分部件都设计为在约室温下运行。保持相对温暖的温度可以简化测试，并有助于维持其可变形反射镜所需的材料特性。

目前，日冕仪正进行为期 30 天的去污染处理。在此期间，其探测器保持温暖，以便水分和微量化学物质离开探测器表面。工程师将偶尔暂停这一过程，以开展其他早期校准工作。

Roman 成功完成仪器检查并不意味着调试工作结束，但这些检查消除了早期的一些重要不确定性。该任务仍按计划推进，预计于 2027 年初发布首批科学图像。