作者： 时间：2023-05-11
南希-格雷斯-罗曼太空望远镜（The Nancy Grace Roman Space Telescope），原名为广域红外勘测望远镜（the Wide Field Infrared Survey Telescope，WFIRST），是美国宇航局目前正在开发的一个太空观测站，计划不晚于2027年5月发射到太空。
罗马太空望远镜（广域红外勘测望远镜（WFIRST））拥有两台仪器：一台是广域仪(the Wide Field Instrument，WFI )，强调研究宇宙的演化并了解太阳系以外的星系是什么样子；另外一台是日冕仪（the Coronagraph Instrument），用来推进空间极高对比度成像和光谱学技术。
1998年，科学家发现宇宙的膨胀正在加速，这促使他们重新考虑宇宙形成的模型。可见物质仅占宇宙内容的5%左右，宇宙中将近27%的物质是以暗物质的形式存在的，它不发光也不吸收光。暗物质只能通过美国宇航局的罗马太空望远镜（Roman）对可见物质的引力效应才能被探测到。Roman任务的很大一部分是致力于监测数十万个遥远星系的超新星爆炸（supernova explosions），这些超新星爆炸可用于研究暗能量和宇宙膨胀。
Roman的主要仪器是广域仪(WFI )，它的视野将比哈勃的最宽曝光量大100倍，它将以更少的观测时间捕获更多的天空。在头五年的观测中，Roman的成像量将是哈勃30年来所覆盖的天空的50倍以上。在整个任务期间，WFI将测量来自10亿个星系的光线。
遮阳星光（Shading Starlight）：
发现有大气层的类地行星主要归功于阻挡望远镜星光的能力。虽然这听起来像是很不可思议的，但自从1931年法国天文学家Bernard Lyot介绍了第一台日冕仪以来，这项工作就一直在进行。日冕仪是望远镜的附件，用来遮挡恒星的直射光，从而可以看到附近的物体，否则这些物体会隐藏在恒星明亮的眩光中。
罗马太空望远镜（Roman）包括一个日冕仪，这是一个多层并高度复杂的技术，由一个掩膜，棱镜，探测器和两个自弯曲镜（可变形镜）组成。这些镜子是主动组件，实时改变它们的形状以适应入射光，从而补偿望远镜光学系统和天文台振动的微小变化。这些反射镜与高科技“掩模”和其他组件(统称为“主动波前控制”)一起，消除了光波在日冕仪挡光元件边缘弯曲造成的干扰。最终结果是：星光变得很暗，而微弱发光的物体(以前看不见的)看起来不会很暗。
测试关键组件：
美国宇航局JPL的高对比度成像测试台（HCIT）设施是一个大型光学实验室，在真空室内设有三个光学测试台，主要用于推进太空日冕技术。
Roman试验台是一个直径6英尺的真空室，有7.5英尺的圆柱形部分，如果算上端盖门的向外凸起，可以容纳长达8英尺的桌子。另外，电源线、数据线、水管和光纤通过侧壁的端口输送，有两个端口被摄像机脐带占用，用来连接工作台安装的摄像机外壳和实验室空气，这允许使用缺乏真空兼容性的Andor Neos CMOS摄像机作为室内的科学检测器。这些支腿具有手动调整范围，允许它们返回以考虑硬件修改后工作台上重量分布的变化。
该测试台配备了大量温度传感器和一些加速度计，并计划在未来配备污染监测器。使用简单的控制系统，腔室壁温度保持在±0.1K以内。更复杂的控制用于将可变形镜（DM）的温度稳定到mK水平。
在Roman中，工作台和光学望远镜组件（OTA）子工作台位于独立的PI热控制回路上，在正常条件下，这些回路将平均工作台温度稳定在30mK P-V。腔室本身通过带有加热器胶带绝缘层的PID回路控制在实验室环境以上的设定点，并且可以稳定到50mK P-V。所有光学支架均由殷钢（invar）加工而成，在柔性铰链安装座内具有光学键合，以最大程度地减少残余热波动对系统的影响。桌子上的主要热源是两个摄像头和DM电子设备，所有热源都由一对外部水冷回路来冷却。
副台上的望远镜模拟器以运动学方式安装在工作台的西北角，并模拟望远镜的前端。这包括一个抖动镜（JM），以可控的方式将尖端/倾斜误差注入日冕仪，以及一个用于光学望远镜组件的模拟器，该模拟器定义了上游瞳孔并提供未准直的光。
十年巡天测试台（Decadal Survey Testbed，DST）是一个最新的、先进的测试平台，旨在展示Roman任务所需的日冕仪技术，该任务将直接对类地系外行星进行成像和定性，其中包括恒星源模拟器，两个用于波前控制的可变形镜（DM），日冕仪掩模，波前传感器和成像相机。DST的光学机械设计将来自实验室和当地环境的干扰降到最低。
在其基础上，DST包括一个碳纤维光学台，对热波动高度稳定。它还包括主动温度控制，以及Minus K的SM-1CV负刚度隔振器，负刚度隔振器是由Minus K科技公司开发的，这些Minus K隔震台结构紧凑，不需要电力或压缩空气，这使得敏感仪器可以被放置在生产设施或实验室需要的任何地方。Minus K隔震台在多个方向上都能实现高水平的隔震。在这里，SM-1隔振台是为真空室内部使用而定制的，主要是用来减少对微震和实验室振动的敏感性。
罗马太空望远镜（Roman）将每15分钟监测数亿颗恒星，持续数月——这是其他太空望远镜无法做到的。它将探测数百个有趣的宇宙物体，包括矮行星，流氓行星，褐矮星（太大而不能被描述为行星，但质量不足以点燃恒星），彗星，小行星和恒星尸体，包括中子星和黑洞，当恒星耗尽太阳系内的燃料时会留下这些物体。
总结：
罗马太空望远镜（Roman）通过各种技术直接对类地系外行星进行成像和定性，能够探测数百个宇宙物体。Roman有一个关键附件是日冕仪，主要用来用来遮挡恒星的直射光，从而可以看到附近的物体，防止这些暗物质隐藏在恒星明亮的眩光中。最后，Minus K隔震台中的SM-1隔振台在这个项目中起到的主要作用是减小震动带来的影响，提升各个设备仪器的工作状态。
