天文|哈勃望远镜之母：空间天文学领域的“灭绝师太”
哈勃空间望远镜是当今最著名的天文望远镜 ， “哈勃”在公众心中甚至是天文学的代名词 。 但你知道孕育它的“哈勃之母”吗？她就是南希·格蕾斯·罗曼 。 罗曼不仅在天文学上颇有建树 ， 成为美国国家航天航空局的第一位首席科学家 ， 管理多个项目 ， 还被视为塑造了空间天文学50年面貌的人物 。 因为她的强势 ， 她还曾是许多天文学家眼中的“灭绝师太” ， 本文就跟大家聊聊这位传奇天文学家的故事 。
撰文 | 王善钦
2020年5月20日 ， 美国国家航天航空局（NASA）局长Jim Bridenstine宣布 ， 将“宽场红外空间望远镜”（WFIRST）改名为“南希·格蕾斯·罗曼空间望远镜”——缩写为“罗曼空间望远镜” ， 以纪念传奇天文学家南希·格蕾斯·罗曼（Nancy Grace Roman ， 1925-2018） 。
罗曼望远镜的艺术想象图 | 来源：NASA
罗曼空间望远镜是NASA未来最重要的空间项目之一 ， 经费预算高达39亿美元 ， 折合人民币大约280亿元 。 在NASA未来项目中 ， 除了耗资近百亿美元的詹姆斯·韦伯空间望远镜之外 ， 罗曼空间望远镜可以算得上排名靠前的烧钱项目了 。
在WFIRST被改名之前 ， 罗曼就已经被誉为“哈勃空间望远镜之母” ， 简称“哈勃之母” 。 因此 ， 这次NASA将WFIRST改为罗曼望远镜 ， 本身不值得惊讶 。
但是对于公众来说 ， 南希·格蕾斯·罗曼却是一个相对陌生的人 。 她是谁？她为什么被称为“哈勃之母”？她为什么被众多天文学家视为“灭绝师太” 。 本文将介绍这位塑造了空间天文学50年面貌的传奇人物 。
为天文而生 ， 热爱从童年开始
1925年5月16日 ， 南希·格蕾斯·罗曼出生于美国田纳西州首府纳什维尔市 。 她的母亲乔治亚·弗兰西斯·斯密斯·罗曼（Georgia Frances Smith Roman）是一个音乐教师 ， 她的父亲欧文·罗曼（Irwin Roman）是一名地球物理学家 。
在罗曼出生后仅三个月 ， 全家就搬到俄克拉荷马州 。 此后 ， 罗曼又随着父母辗转搬到得克萨斯州、新泽西州、密歇根州、内华达州与马里兰州 ， 每次搬迁都与其父亲的工作调动有关 。 比如 ， 他们从东北部的密歇根州搬到西部沙漠地带的内华达州的原因是 ， 她父亲被任命为联邦地理研究西部区域的首席科学家 。
这样不平凡的家庭 ， 对罗曼的成长产生了重要影响 。 罗曼在1980年接受的一次采访中说 ， 她的父母激发了她对科学的强烈兴趣 。 她的母亲带着她欣赏星座、极光等天文现象 ， 还带她观察鸟类、树木、各种动植物 。
在内华达州时期 ， 罗曼对天文产生了最强烈的兴趣 。 当时罗曼一家居住在雷诺市的边缘 ， 此处人员稀少 ， 很少有灯光污染 ， 加上沙漠地区的干燥空气 ， 使这里非常适宜天文观测 。 罗曼在这里看到了空前清晰 ， 璀璨美丽的星空 。
轻微光污染时 ， 于内华达黑岩沙漠拍摄的银河与附近的星空 ， 右下角亮星为木星 ， 木星下方为红色的心宿二 ， 此图拍摄于2007年 | 来源：Steve Jurvetson
11岁那年 ， 罗曼与邻居的小女孩们一起组建天文俱乐部 ， 看口袋书《观星》（Seeing Stars） ， 认识星座 。 不久后 ， 罗曼随父母搬到马里兰州的巴尔的摩 ， 在那里读中学 。 正是从中学时代开始 ， 罗曼决定将来投身天文研究 。
在那个时代 ， 公众依旧对女性充满偏见 ， 认为女性不适合学习科学 。 这使得喜欢科学的罗曼在同学中像个异类 。 她曾经问辅导员是否可以不学拉丁文而去学代数 ， 辅导员立即嘲笑她：“怎样的女子才会不学拉丁文而去学数学？”
性别歧视并未浇灭罗曼对科学的热情 。 高中毕业后 ， 罗曼进入位于宾夕法尼亚州的斯沃斯莫尔（Swarthmore）学院 ， 她选择了天文学 。 尽管周围的老师都不鼓励她的这个兴趣 ， 但她却丝毫不退缩 。 在大学里 ， 罗曼认真使用两台学生用的天文望远镜 ， 学习各种观测技巧 。
斯沃斯莫尔学院内的天文台 ， 这是罗曼曾经奋斗过的地方 | 来源：Smallbones
芝加哥大学的天文新星
1946年3月 ， 21岁的罗曼进入芝加哥大学攻读博士学位 。 芝加哥大学当时掌管着位于校内的叶凯士天文台与位于得克萨斯州的麦克唐纳天文台 ， 拥有一流的天文观测资源 。 与此同时 ， 著名的《天体物理学杂志》的编辑部当时也在叶凯士天文台内 ， 著名天文学家云集 ， 这使得当时的芝加哥大学成为天文学的圣地之一 。
罗曼进入芝大后 ， 拜访了学校里的三位教授：奥托·斯特鲁维（Otto Struve ， 1897-1963）、乔治·冯·别斯布洛克（George van Biesbroeck ， 1880-1974）与威廉·摩根（William Wilson Morgan ， 1906-1994） ， 请求他们给她课题 。 三位天文学家都给了罗曼题目 。 斯特鲁维是当时世界闻名的天文学家 ， 是恒星天文学方面的权威 ， 他给了罗曼一个理论课题；别斯布洛克给了罗曼一个数据处理课题；摩根给了罗曼一个观测课题 。
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