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該望遠鏡是以“哈勃太空望遠鏡之母”南希·格雷斯·羅曼的名字命名的，她為哈勃太空望遠鏡的研究配備了數十年的工作。

羅曼望遠鏡將有一個直徑為2.4米的主鏡，與哈勃的大小相同。但是它的儀器將觀察到更廣泛的視野，包括一個比哈勃的紅外儀器大100倍的視野。這將使該望遠鏡能夠一次觀察大塊的天空。

該望遠鏡將配備兩臺儀器，即廣域儀器和日冕儀。廣域儀器將是主要的照相機，通過可見光光譜和近紅外線來攝取光線。日冕儀有一個系統，用于遮擋非常明亮的光源，如恒星，以便可以更清楚地看到附近較暗的天體，如遮擋主星的光線，以觀察圍繞它的行星。

羅曼望遠鏡要研究的主要內容之一是系外行星。我們太陽系以外的行星。雖然我們已經發現了數量驚人的系外行星--到目前為止超過5000顆--但這只是銀河系中所有行星的一小部分而已。羅曼的目標之一是對銀河系中到底有多少顆系外行星做出估計，以及那些確實有行星的系統是否以某種方式分布。

在這個項目中，羅曼望遠鏡將被用于一項名為羅曼銀河系外行星調查（RGES）的調查，以獲得整個銀河系行星系統的總體情況。

羅曼望遠鏡有一個特殊的方式，它將尋找系外行星。目前，許多由美國宇航局的凌日系外行星調查衛星（TESS）等望遠鏡探測到的系外行星都是使用一種叫做凌日法的方法發現的。這是指望遠鏡對準一顆恒星，觀察其亮度隨時間的變化。如果一顆行星從恒星前面經過，在它和望遠鏡之間，恒星的亮度就會下降一小步。這就是研究人員能夠識別系外行星的原因。

羅曼望遠鏡也將使用凌日法，以及直接對一些系外行星進行成像。但是它主要使用一種叫做微透鏡的技術，它利用了重力導致時空彎曲的方式。如果一顆恒星從另一顆恒星前面經過，前面那顆恒星的引力會使后面那顆恒星的光線發生扭曲，如果前景恒星周圍有行星，那么也能被探測到。這種方法非常適合尋找地球質量或更小的行星，甚至可能探測到大的衛星。