2020年5月20日，NASA宣布将WFIRST改名为“罗曼空间望远镜”（“罗曼”）。

罗曼的主镜面是当年为锁眼－11号卫星定制的。它本来被预期用于观测地面目标，因此焦距比哈勃主镜的焦距短得多。因此，它也比哈勃的主镜面磨得深得多。我们可以这么直观理解：罗曼的主镜面磨得像碗那么深，而哈勃的主镜面磨得比碟子还要浅。与之相应的，罗曼的视野比哈勃的视野大得多：哈勃上的相机要拍摄一两百次才可以拍完的天区，罗曼上的相机一次就可以拍完。

因为焦距短，装载罗曼的飞船也比装载哈勃的飞船短得多，因此罗曼被人们戏称为“矮壮版哈勃”。在横截面几乎一样时，飞船短得多也就意味着轻得多：罗曼在升空时的质量是4．166吨，而哈勃升空时的质量是11．11吨，接近罗曼望远镜质量的3倍。罗曼的飞船由哈里斯（Harris）公司制造，这个公司在2015年与制造出罗曼主镜面的埃克斯利斯公司合并。

罗曼的两大设备：宽场设备与星冕仪

望远镜的主镜面只负责采集光线，要进行科学研究，还需要使用各种仪器来接收主镜面搜集到的光，比如各种滤光片与光谱仪。与罗曼望远镜的主镜面配合的仪器有两个。第一个仪器是宽场设备，第二个仪器是星冕仪。

罗曼的结构图，其中右侧淡黄色箭头所指为宽场设备的结构图，左侧白色箭头所指为星冕仪 ｜ 来源：Neil Gehrels， Kevin Grady

宽场设备是罗曼上面用来进行大范围（“宽场”）观测的设备。它由两套部件构成。其中，第一套部件是一个照相机与配套的7个滤光片。其中，照相机由18个CCD探测器拼接而成，总像素达到2．88亿。7种滤光片的观测波长的范围从480纳米到2000纳米，可以观测绿、黄、红光与红外线。

宽场设备的第二套部件是两个光谱仪，用来观测天体的光谱。光谱仪将天体发出的光分解为多种颜色，仿佛彩虹——这就是光谱，用来分解光、得到光谱的仪器就是光谱仪。这两个光谱仪分别是棱镜光谱仪与棱栅光谱仪。棱镜光谱仪的分光工具是一个棱镜，棱栅光谱仪的分光部件是一个棱栅——将棱镜的一侧刻出大量条纹、使其成为“光栅”，即为棱栅。罗曼上面的棱镜光谱仪观测的波长范围从600到1800纳米，对应红色到近红外线范围；棱栅光谱仪观测的波长范围从1000到1930纳米，在近红外线范围。

罗曼上面的宽场设备的结构图，其长、宽、高分别是2．75米、1．85米与1．29米 ｜ 来源：Neil Gehrels， Kevin Grady

宽场设备的照相机单次观测范围是0．281平方度，相当于满月在天空中占据的大小，是哈勃的第三代宽场照相机（WFC3）的红外通道单次观测范围的约200倍，是哈勃的高级巡天照相机（ACS）单次观测范围的约100倍。

罗曼的视场与哈勃以及韦伯上面的相机的视场的对比。图中共有18个白色边框区域，对应罗曼的18个CCD探测器的视场，图下方从左到右分别是哈勃的ACS、哈勃的WFC3与韦伯的NIRCAM的视场大小。 ｜ 来源：Wide－Field InfraRed Survey Telescope－ Astrophysics Focused Telescope Assets WFIRST－AFTA 2015 Report by the Science Definition Team （SDT） and WFIRST Study Office

因此，罗曼非常适合用来对宇宙进行扫描式观测。根据设计，它每5天就可以重新扫描到天空中几十平方度内的任意目标。几十平方度是满月区域的上百倍，是哈勃单次拍摄区域的上万倍。

罗曼的单次拍摄范围是哈勃上面的照相机的100－200倍，但拍出照片的品质却与哈勃不相上下，因此有人直接称呼罗曼为“100个哈勃”。它进行2200平方度的大范围巡天时，极限星等可以达到27等；进行3平方度的小范围深场巡天的极限星等为29等。在曝光1小时的情况下，7个滤光片的观测极限星等都可以达到28等左右。

为便于直观体会这些数字，我们以人的肉眼可以观测到的最暗的星（6．5等）来对比。28等的亮度是6．5等星亮度的4亿分之1，29等的亮度是6．5等星亮度的10亿分之1。

哈勃观测的极限星等是30等，是6．5等星亮度的25亿之1。如果增加相机曝光时间，罗曼望远镜也可以观测30等的光源。比如，宽场设备对超新星进行深度成像时，Z、Y、J、H、F滤光片可以分别观测到28．7、29．5、29．4、29．6与29．7等，都接近或约等于30等。

罗曼的第二个设备是星冕仪。我们知道，太阳的外围有一层帽子状的高温气体，它像帽子一样，因此被称为“日冕”。如果不借助仪器，天文学家只能在日全食时才可以看到日冕。为了可以在平时可以观测到日冕，天文学家发明了一种仪器，它可以遮住太阳发出的光，但不遮住日冕发出的光，从而造成日全食一样的效果。这就是日冕仪。为了观测一些明亮的恒星附近的行星与其他暗淡天体，天文学家发明了类似仪器，用以遮挡恒星发出的光，这就是星冕仪。

罗曼上面的星冕仪也由照相机与光谱仪构成。星冕仪挡住恒星发出的光之后，照相机用来直接拍摄恒星附近的行星与物质盘的图像，光谱仪用来获取这些目标的光谱。

星冕仪上面的照相机视野的边长只有9角秒，光谱仪的视野的边长只有2．2角秒。对应的天区的面积分别只有宽场设备观测面积的1／4500与1／750000，都比宽场设备的视场小得多，适合用来进行固定目标的后续观测，而不能用以巡天。

罗曼上面的星冕仪的结构图 ｜ 来源：Neil Gehrels， Kevin Grady

如果用星冕仪遮挡住恒星发出的强光，只捕获恒星周围的行星反射出的微弱光芒，就是“直接成像法”，它是探测除了太阳之外的恒星周围的行星——系外行星——的重要方法之一。

罗曼的星冕仪具有高对比度的优势。虽然它的主镜面只有2．4米，但它的对比度却是未来建成使用的30米与40米口径的地面超大型光学望远镜的10倍左右。因此，罗曼可研究的最暗的行星比后者的探测极限暗20到100倍。而且，它的视场虽然比罗曼上面的宽场设备的视场小得多，但还是比30－40米级地面望远镜的视场大得多。

罗曼探测系外行星的渊源恰好可以追溯到南希·罗曼本人。1959年，南希·罗曼就在论文中建议用望远镜上的配备的星冕仪来遮挡恒星光芒，直接拍摄系外行星。她还于上世纪80年代早期提出：空间望远镜可以用天体测量学的方法探测到木星大小的系外行星。这两个构想后来都被哈勃实现了。南希·罗曼很可能是第一个提出用空间望远镜观测系外行星的人。