美国国家航空航天局（NASA）的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）迎来了其太空之旅的关键里程碑。其标志性的行星成像系统——日冕仪（Coronagraph Instrument），以及拥有超高分辨率的宽视场仪器（Wide Field Instrument, WFI）均在近期成功唤醒，并完成了数字、电子和机械系统的早期检查。

这些测试是历时数月的调试过程的一部分。目前，罗曼太空望远镜正航行在前往其目的地——距离地球约一百万英里的第二拉格朗日点（L2）的途中。

罗曼的3亿像素相机上线

宽视场仪器（WFI）旨在将异常宽广的天空视野与通常由哈勃等太空望远镜所具备的清晰细节完美结合。单张WFI图像所覆盖的天空面积将大于满月的视大小。

这种宽广的覆盖范围与高分辨率的结合，将使罗曼望远镜能够对宇宙进行大规模巡天。科学家计划利用这些观测数据深入了解太阳系外行星，研究暗能量等宇宙之谜，并探索物质在整个宇宙中的排列方式。罗曼广泛而详细的观测预计还将为众多额外的科学研究提供宝贵的数据集。

“经过多年在地面上建造和测试该仪器的努力，我们现在终于确认它在太空中正常运转。对于戈达德团队、我们在BAE Systems, Inc.和Teledyne的工业合作伙伴以及各个科学中心而言，这是一个巨大的里程碑，”美国马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心宽视场仪器科学家Josh Schlieder表示。“虽然还有很多工作要做，但我们已经踏上了通往突破性科学的道路。”

冷却罗曼的红外探测器

在工程师开启WFI之前，该仪器经历了10天的干燥和去污期。在此期间，其探测器的温度保持在相对温暖（与其最终工作温度相比）的零下85华氏度（零下65摄氏度）。

9月11日上午，团队关闭了仪器加热器，并允许WFI冷却至零下225华氏度（零下143摄氏度）。在该温度下，工程师成功激活了罗曼的18个红外探测器。这些探测器组合在一起，其光敏面积大约相当于一个笔记本电脑屏幕的大小。

当天傍晚，团队开启了仪器的校准系统。次日上午，工程师开始通过WFI发送测试数据，并将其传回地球上的控制团队。

测试罗曼的滤光片与对焦系统

周六晚上，工程师将注意力转向了包含滤光片、棱镜和其他光学元件的滤光片轮。该系统控制着到达探测器的光线波长，并能够将来自宇宙物体的光分解为单个颜色。这标志着该机制首次在没有重力的环境下进行测试。

到周日早晨，团队正在测试WFI的调焦机制。该系统对于保持罗曼预计将捕获的数十万张图像保持适当聚焦至关重要。

在这些测试过程中，探测器继续冷却，直至达到约零下300华氏度（零下183摄氏度）的最终工作温度。

结果表明，宽视场仪器正按预期运行。罗曼望远镜仍按计划在2027年初发布其首批科学图像。

罗曼日冕仪通过早期检查

罗曼的日冕仪旨在展示有史以来被送入太空的最先进技术之一，用于直接对绕其他恒星运行的行星进行成像。

该仪器结合了光学器件、掩模、自适应反射镜和传感器，旨在抑制恒星压倒性的强光。通过阻挡这部分光线，日冕仪能够让科学家检测到附近轨道行星反射出的微弱光芒。

在加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院/IPAC的日冕仪指挥中心工作的科学家和工程师验证了他们可以与仪器的每个主要部分进行通信。这些系统包括其软件、热控系统、机械装置、相机以及操作它们的航空电子设备。

从实用角度来看，该测试证实了地面团队可以远程控制仪器的各种系统，包括定位其掩模、滤光片、透镜和棱镜的可动机构。

为日冕仪的科学观测做准备

工程师还验证了日冕仪的热控系统工作正常，能够将硬件加热到其工作温度——相对舒适的72华氏度（22摄氏度）。

除了探测器外，日冕仪旨在接近室温的条件下运行。这种设计使系统更易于测试，同时有助于保持其可变形镜所需的材料特性。

南加州NASA喷气推进实验室罗曼日冕仪调试工作负责人、光学工程师Eric Cady说：“现在这项测试已经完成，我们一直在进行去污：让探测器保持温暖闲置，以便粘在表面的任何东西（如水或微量化学物质）倾向于离开它。这将持续30天，期间会偶尔暂停以进行其他早期校准活动。”