美国国家航空航天局 (NASA) 将于周日早上发射其最新的价值数十亿美元的望远镜，科学家们聚集在佛罗里达州的太空海岸，屏息以待升空。
乘坐 SpaceX 猎鹰重型火箭飞行后，罗马的南希·格雷斯太空望远镜有望显着扩展我们对太阳系以外行星的了解，并推进对难以捉摸的“地球双胞胎”的搜寻。该天文台还将帮助科学家更好地理解看不见的“暗物质”和“暗能量”之间的宇宙拉锯战——这场竞争的结果可能会使宇宙膨胀或收缩。
包括来自加州理工学院和美国宇航局喷气推进实验室在内的庞大工程师和科学家团队花了十多年的时间来开发这台耗资 43 亿美元的望远镜。作为美国宇航局“旗舰”天体物理任务的成员，其著名的同事包括哈勃太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜。
这部小说以支持哈勃望远镜的美国宇航局女性命名，将围绕这座拥有 36 年历史的天文台进行研究。它将以与哈勃望远镜相同的清晰度看到天空，但将能够在一年内勘测哈勃望远镜需要 1000 年才能覆盖的天空区域。
“这确实需要一个村庄的努力，”喷气推进实验室的科学家凡妮莎·贝利（Vanessa Bailey）说，她正在研究日冕仪传感器，该传感器将有助于寻找其他世界。 “我在南达科他州的乡村长大，离我最近的城镇大约有 2,000 人。仅罗马纳日冕仪就有 2,000 多人为罗马日冕仪做出了贡献，甚至不是整个罗马纳日冕仪。”
在科学家需要大量信息来回答最紧迫问题的领域，“罗曼为我们提供了令人惊叹的、前所未有的尖端数据，而且数量巨大，”喷气推进实验室的博士后研究员迪达·马尔科维奇说。马尔科维奇是其中一个团队的副首席研究员，负责分析涌入的数据（在罗曼五年的任务中，这些数据足以填满大约 40,000 台笔记本电脑的存储设施）。
寻找地球的双胞胎
自 20 世纪 90 年代以来，科学家们已对 6,300 多个围绕太阳以外的恒星运行的世界进行了编目。罗曼打算再寻找 10 万颗这样的系外行星。
绝大多数已发现的系外行星不是通过拍摄行星而发现的，而是通过间接探测来发现的——它的轨道如何导致恒星摆动，它如何在恒星经过前方时使恒星变暗，或者它的引力如何扭曲背景中另一颗恒星的光线。
这些方法非常擅长寻找巨行星和轨道距离恒星非常近的行星，换句话说，就是那些与地球完全不同的行星。
罗曼不仅会使用这些技术，而且还将尝试通过测量从行星大气层一路传播的光来直接观察一些行星。
问题是类地行星的亮度可能比其母恒星暗十亿倍以上。这比试图在向你照射远光灯的人旁边发现萤火虫更难。
詹姆斯·韦伯太空望远镜可以看到比恒星暗约 100,000 倍的行星。它通过使用称为日冕仪的面罩阻挡主恒星的视野来实现这一点，以便更好地观察行星（就像用手挡住刺眼的车头灯一样）。
罗马日冕学家贝利说，寻找“孪生地球”所需的条件与现有望远镜所能达到的目标之间存在如此巨大的差距，“无论你的工程团队多么聪明，你都无法用一代望远镜做到这一点。” “所以，输入罗马日冕仪。”
罗曼可以以令人难以置信的精度将星光聚焦到易于闭合的针孔中。超过 3,200 个活塞以接近原子的精度扭曲两个柔性镜子，以消除缺陷。
一旦成为众人瞩目的焦点，罗曼就会耐心等待。由于行星非常暗淡，望远镜每分钟只能接收到一个光粒子。 （即使你看着夜空中最微弱的星星，你的眼球每秒也会接收到来自星星的几百个光子粒子。）
如果罗曼成功，科学家们将更接近未来可居住世界的观测站，以寻找地球的双胞胎，或许也更接近寻找我们的宇宙邻居。
宇宙的黑暗拉锯战
几十年来，科学家们一直试图了解主宰宇宙的无形拔河游戏。
所谓的“暗物质”在星系周围凝结，并以长漩涡的形式遍布整个宇宙。尽管光可以穿过它，使其变得不可见，但它会施加巨大的引力，将宇宙压缩到自身之中。
与此同时，“暗能量”似乎渗透到每一平方英寸的空间，向外推动并加速宇宙的膨胀。
在这场宇宙之战中，暗能量似乎取得了胜利——在数万亿年的时间里不断扩大我们的宇宙，直到一切都变得稀薄，几乎化为乌有。
为了测量暗能量的强度，科学家们观察宇宙膨胀的速度并向后推算。为了探测暗物质，科学家们测量了暗物质的引力如何使星系的光线弯曲。
天体物理学家对于暗物质可能是什么有几种理论。有人说它们是未知的重且移动缓慢的粒子。其他人则认为未知粒子更轻、更快。其他人则说它们是潜伏在太空中的古老黑洞。
虽然所有这些理论都成功地描述了科学家可以测量的大规模聚集，但他们对于暗物质如何在较小尺度上聚集存在分歧。这部小说将帮助科学家首次测量这个小星团。
为此，马尔科维奇的团队将研究暗物质如何弯曲数亿个星系的光线以创建其结构图。
谈到暗能量，科学家们长期以来一直认为它的强度是恒定的。但最近对暗能量强度的更精确测量表明，它实际上可能正在减弱。
罗曼的广泛研究将帮助科学家更清晰地观察暗能量的演化，并有望弄清楚它是否恒定。
如果事实上暗能量变得越来越弱，这可能会让暗物质利用拉锯战的优势，让宇宙自身塌陷（方式，方式进入未来）。它也可能对爱因斯坦的广义相对论产生深远的影响，自他发表以来的一个多世纪里，该理论被一次又一次地证明是正确的。
“相对论似乎相当可靠。我们没有看到任何偏离它的地方，”周界研究所宇宙学和科学传播霍金主席凯蒂·麦克说。 “因此，如果这个问题破裂，那么这将是一个更大的问题，一个更加混乱和复杂的问题。”
