与哈勃、韦伯相比，罗曼优势何在？

哈勃在过去30年拍下了大量震撼人心的美图，但却很少拍摄近距离的星系的全景，这是因为近距离星系在天空中的视角远大于哈勃上的仪器的视角，需要多次逐块拍摄才可以拼接出全景图。

我们在上面已经简单对比了罗曼与哈勃的视场大小。这里不妨用几个非常重要的项目来进一步比较它们在扫描宇宙时的效率。

我们先看看它们在拍摄仙女座星系（M31）时的效率。“全色哈勃仙女座星系珍宝”（PHAT）项目组曾用哈勃拍摄仙女座星系的星系盘区域的三分之一。为完成这个目标，项目组用哈勃逐块拍摄了大量照片，最后拼接了432个采集区域，得到一个大范围的照片。

图中锯齿状边缘围住的区域由哈勃望远镜拍摄的432的采集区域拼接得到，整个M31的照片为R． Gendler用地面望远镜所拍摄 ｜ 来源：Credit： NASA， ESA， J． Dalcanton， B． F． Williams， L． C． Johnson， the PHAT team， and R． Gendler

如果使用罗曼的宽场相机拍摄仙女座星系，只需要2个采集区域就可以覆盖哈勃望远镜PHAT项目432个采集区拼接后覆盖的区域，其观测效率更是达到哈勃的1475倍。

哈勃PHAT项目拍摄的区域需要拼接哈勃WFC3红外通道拍摄的432片区域，但罗曼望远镜只需要拼接其拍摄到的2块区域就可以覆盖 ｜ 来源：https：／／roman．gsfc．nasa．gov／about．html

与哈勃执行的其他著名的珍宝级别（Treasury－scale）项目相比，在保证一样观测品质的前提下，罗曼的效率也非常惊人。比如，它比COSMOS 项目快125倍，比CANDELS－Wide项目快1050倍，比3D哈勃项目快730倍，比FIGS项目快750倍。

比起哈勃，罗曼望远镜也有一块短板：它的宽场照相机只拍摄部分可见光与红外光，而不能拍摄紫外线与蓝紫光。不过，一定距离之外的天体发出的紫外线与蓝紫光在向地球传播的过程中会被拉长为绿、黄、红与红外线。因此，罗曼可以观测远处的天体发出的部分紫外线与蓝紫光，以及所有距离的天体发出的绿、黄、红光与红外线，但无法观测近距离天体发出的蓝紫光与紫外线。

作为对比，哈勃从一开始就可以观测任何近距离的天体发出的紫外线、可见光与直到850纳米的近红外线；经过几次升级后的，过去十几年来哈勃可以观测的光的波长延展到2000多纳米。

罗曼与哈勃、韦伯相比，各有优势。

韦伯的主镜是口径为6．5米的拼接式镜面，比口径为2．4米的哈勃的主镜大得多，目的是看得比哈勃更远。更远的物体发出的光被拉得更长，为了观测到它们发出的可见光——它们在到达地球上时已经被拉到中红外，韦伯的观测波长范围延展到28300纳米，比只能观测到近红外的哈勃和罗曼的波长范围大得多。

在NASA的戈达德飞行中心装配的韦伯的主镜面，注意地面上的工作人员，他们可以反衬出韦伯的巨大尺寸 ｜ 来源：NASA Goddard Space Flight Center

罗曼的主镜是口径为2．4米的单块镜面，与哈勃主镜一样大，但其“视野”却分别大约是哈勃上的两个照相机的200倍或100倍，它的目的是比哈勃看得更广。

韦伯望远镜上的近红外照相机（NIRCAM）的视场与哈勃差不多，因此也远小于罗曼的宽场设备的视场。因为这个原因，罗曼的红外巡天观测能力是无可替代的，它可以为韦伯寻找出非常有价值的目标，让韦伯进行后续观测，因此是韦伯的重要合作伙伴。

南希·罗曼诞辰百年时，望远镜可以顺利升空吗？

罗曼望远镜当前的预算是39亿美元，虽然小于韦伯的100亿美元预算，但依然是一个天文数字。考虑到此后各种原因导致的预算增加，即使罗曼可以工作10年，它每年也要消耗至少3．9亿美元，相当于每天至少107万美元，每小时至少4．5万美元。也因为费用高昂，当时还是被叫做WFIRST的罗曼差点于2018年被取消，最后有惊无险地躲过一劫。

如果没有意外，罗曼将在2025年被发射升空，那一年恰好是南希·罗曼诞辰100周年。

被选来发射罗曼的火箭是德尔塔－4重型（Delta IV Heavy，“三角洲”－4重型）火箭，这是当今世界上推力第二大的火箭，仅次于猎鹰9号重型火箭。这款火箭耗资巨大，每发射一次的费用超过4亿美元。它从2004年开始执行发射任务，从2011年开始发射NRO的锁眼－11号卫星。NASA的猎户座飞船（无人模式）与帕克太阳探测器也由这款火箭发射升空。至今为止，这款火箭共发射过11次，除首次发射“部分失败”——未将卫星送入足够高的轨道——之外，后面10次发射都获得成功。

2013年8月23日，在范登堡空军基地起飞的德尔塔－4重型火箭，里面搭载着NRO的侦查卫星锁眼－11系列的第16颗卫星 ｜ 来源：U．S． Air Force／Joe Davila

与位于500多千米高度的轨道的哈勃不同，罗曼与地球的距离大约为150万千米，比哈勃远得多。确切说，它位于太阳－地球系统的“外拉格朗日点”L2，并在这个点绕着一个特殊轨道摇摆。这个区域有众多正在运行与已经结束任务的航天器，预定于2021年发射的韦伯也位于这个区域。

在这个区域，罗曼在太阳引力与地球引力的共同作用下，跟随地球围绕太阳转。因为距离地球如此遥远，即使是在航天飞机时代，也无法像维修哈勃那样派宇航员到那里维修它。

与其他红外望远镜一样，罗曼的寿命取决于携带的制冷剂的消耗速度。制冷剂降低整个望远镜的温度，尽量减少其自身发出的红外线，降低自身的红外线“噪声”对望远镜观测的干扰。按照计划，罗曼到达指定区域之后，将会运行5年。如果情况良好，可能还会延长5年寿命。

我们期望“100个哈勃”——罗曼——可以在2025年如期升空运行，为人类带来更多绝美的太空图，也帮助人类破解宇宙中的万物与宇宙自身的更多奥秘。