“哈勃望遠(yuǎn)鏡之母”離世，但她的“遺產(chǎn)”仍在洞察宇宙
很多人對我說我當(dāng)不了天文學(xué)家，我很高興當(dāng)時沒有在意他們的話。
——南?！じ窭俳z·羅曼
撰文 | 鞠強(qiáng)
編輯 | 李研
如果你是一個女孩，想學(xué)習(xí)代數(shù)課程，但你的中學(xué)老師卻不支持你，她還在想究竟什么樣的女孩才會選擇學(xué)數(shù)學(xué)而不是拉丁文，你還會堅(jiān)持嗎？如果在一個女性并不被鼓勵從事科學(xué)研究的年代里，你有勇氣懷有成為天文學(xué)家的夢想嗎？
也許很多人不會，但她會。我們還要慶幸于她的堅(jiān)持，因?yàn)?0多年來，我們能夠看到那么多壯麗的星空圖片，很大程度上要得益于在她的領(lǐng)導(dǎo)下啟動的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。
她就是被稱作“哈勃望遠(yuǎn)鏡之母”的美國天文學(xué)家南?！じ窭俳z·羅曼（Nancy Grace Roman）。2018年12月25日，她離開這個世界，奔向她一直仰望的那片星空。
愛上星空
1925年5月16日，南希出生在美國田納西州納什維爾。她的母親喬治婭·史密斯·羅曼（Georgia Smith Roman）是一位音樂教師，父親歐文·羅曼（Irwin Roman）是一位地球物理學(xué)家。南希后來回憶說，正是父母啟迪了她對科學(xué)的興趣，他們是她的科學(xué)啟蒙老師。她的父親會解答她提出的各種科學(xué)問題，她的母親在和她一起散步時教她辨認(rèn)不同的鳥類和植物，還會在晚上帶她看星座和極光。
南希在11歲的時候展現(xiàn)出對天文學(xué)的興趣。當(dāng)時她和同學(xué)們組建了一個天文學(xué)小組，大家每周聚一次，一起研究星座。她讀書的時候，恰逢地質(zhì)勘探迅速發(fā)展的時代，因此供職于美國地質(zhì)調(diào)查局的父親先后在好幾個地方工作過，一家人也就要跟著一起搬家。1937年，全家一起搬到了馬里蘭州巴爾的摩。南希在這里生活了5年，讀完初中和高中，并在高中時期樹立了從事天文學(xué)研究的志向。但女性參與科學(xué)在當(dāng)時并不受到鼓勵。一次在接受NASA的采訪時，南希就回憶起中學(xué)時她的一位女老師嘲笑她有志于天文學(xué)的想法。
南希于1942年進(jìn)入斯沃斯莫爾學(xué)院，并在1946年拿到了天文學(xué)學(xué)士學(xué)位。1949年，她在芝加哥大學(xué)獲得天文學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后，她在芝加哥大學(xué)的葉凱士天文臺工作了一段時間。不過，在那個年代里，大學(xué)里能夠提供給女性的終身教職是非常少的，因此她不得不離開大學(xué)。為了繼續(xù)進(jìn)行天文學(xué)研究，南希在1955年進(jìn)入美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室（Naval Research Laboratory，NRL）工作，從事射電天文學(xué)研究。
NASA歲月
1959年，南希加入美國國家航空航天局（NASA），此時距離NASA成立只有6個月時間（NASA成立于1958年10月1日），很多研究人員也都來自NRL。當(dāng)時NASA的研究負(fù)責(zé)人詢問南希是否知道有沒有人愿意在空間天文學(xué)領(lǐng)域發(fā)起一個項(xiàng)目，而這被南希認(rèn)為是對自己發(fā)出了邀請。南希有過猶豫，但是一想到由她發(fā)起的項(xiàng)目可能在未來數(shù)十年的時間里影響天文學(xué)的發(fā)展，她感到?jīng)]辦法拒絕這樣的機(jī)會。南希后來回憶，那個時候“NASA的每個人都干勁十足”。
一加入NASA，南希就被委以重任，創(chuàng)建了NASA的空間天文學(xué)研究部門。她是NASA空間科學(xué)辦公室的首任首席天文學(xué)家，也是NASA最早擔(dān)任行政領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)的女性。1979年，她從NASA戈達(dá)德空間飛行中心退休，退休之前擔(dān)任天文數(shù)據(jù)中心的主管。
自1609年伽利略使用望遠(yuǎn)鏡觀測星空以來，人類在地面上架設(shè)的無數(shù)望遠(yuǎn)鏡大大拓展了自身的視野。但地基天文學(xué)觀測受大氣的影響很大。雖然有些大型望遠(yuǎn)鏡建在空氣稀薄的高山上或者建在空氣干燥的沙漠中，但只能減少而沒辦法完全消除這種干擾，這也導(dǎo)致地基望遠(yuǎn)鏡對遙遠(yuǎn)天體的觀測能力非常有限。完全擺脫這種影響的辦法只有一個，就是在大氣層外進(jìn)行觀測。
然而，雖然空間探測器在當(dāng)今的天文學(xué)研究中已經(jīng)習(xí)以為常，但是在南希剛剛加入NASA的年代里，空間探測器還只存在于科學(xué)家的概念里。1946年，萊曼·斯皮策（Lyman Spitzer）最早提出了在太空中放置光學(xué)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀測的想法，但是在當(dāng)時的技術(shù)條件下，這無異于天方夜譚。南希在NASA工作期間，注意到了斯皮策的想法，并積極領(lǐng)導(dǎo)NASA把這一想法付諸實(shí)踐。正是她領(lǐng)導(dǎo)的一系列項(xiàng)目，拉開了空間探測器研究的序幕，開創(chuàng)了空間天文學(xué)時代。
1962年，NASA發(fā)射了“軌道太陽天文臺”（Orbiting Solar Observatory，OSO），獲得了太陽的紫外線、X射線和伽馬射線譜，這個項(xiàng)目也被NASA稱作這家機(jī)構(gòu)歷史上“第一個成功的天文學(xué)項(xiàng)目”。隨后，NASA實(shí)施了“軌道天文臺”（Orbiting Astronomical Observatory，OAO）計(jì)劃，在1966年到1972年間先后發(fā)射了4臺空間探測器。這個計(jì)劃雖然其中有2臺以失敗告終，但是另外2臺卻獲得了重要的觀測數(shù)據(jù)，也使天文學(xué)家認(rèn)識到太空望遠(yuǎn)鏡的重要性。
1962年，南希展示軌道太陽天文臺的模型。（圖源：NASA）
在NASA工作的20年里，南希領(lǐng)導(dǎo)過的太空探測項(xiàng)目大大小小還有很多，其中就有宇宙背景探測器（Cosmic Background Explorer）的早期論證工作。這臺于1989年發(fā)射升空的探測器幫助科學(xué)家加深了對宇宙微波背景輻射的認(rèn)識，戈達(dá)德空間飛行中心的約翰·馬瑟（John C. Mather）和加州大學(xué)伯克利分校的喬治·斯穆特（George F. Smoot）憑借此研究成果使獲得了2006年諾貝爾物理學(xué)獎。
“哈勃之母”
南希在NASA最后參與的項(xiàng)目，也是她投入心血最多的項(xiàng)目，就是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。在立項(xiàng)的早期，距離斯皮策提出太空望遠(yuǎn)鏡的概念已經(jīng)過去了30年時間，但哈勃太空望遠(yuǎn)鏡無論是在技術(shù)上還是在資金上還都面臨重重困難，而這些南希都不能回避。
科學(xué)作家羅伯特·齊默曼（Robert Zimmerman）的作品《鏡中的宇宙》（The Universe in a Mirror）記錄了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的歷史。他在書中提到，20世紀(jì)60年代和70年代早期，在NASA沒有人在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目中的重要性能夠超過南希；更重要的是，是南希而不是其他任何人使得天文學(xué)界認(rèn)識到空間天文學(xué)的價值。
在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目初期，為了爭取研究資金，南希不遺余力地進(jìn)行游說。她曾經(jīng)表示，每個美國人只要拿出一張電影票的錢，就能夠在很多年里持續(xù)從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡獲得重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。NASA的項(xiàng)目當(dāng)然不需要公眾直接捐錢，但這樣的表述無疑使哈勃太空望遠(yuǎn)鏡更容易被普通公眾接受，進(jìn)而間接影響美國國會的預(yù)算決策。
當(dāng)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡最終在1990年發(fā)射升空的時候，南希已經(jīng)從NASA退休了10多年，也逐漸淡出了學(xué)術(shù)界的視野。1994年，在一個有關(guān)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的新聞發(fā)布會上，南希之后的NASA下一任首席天文學(xué)家、后來擔(dān)任NASA局長的愛德華·維勒（Edward J. Weiler）認(rèn)出了坐在聽眾席中的南希，并熱情稱贊了南希的成就。正是他把南希稱作“哈勃太空望遠(yuǎn)鏡之母”。在維勒看來，“很多使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡來從事研究的年輕一代天文學(xué)家經(jīng)常會忘記南希；但是，在沒有網(wǎng)絡(luò)、谷歌和電子郵件的時代里，是南希推動了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的項(xiàng)目，她組織起天文學(xué)家，并最終說服國會資助這個項(xiàng)目。”
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡于1990年發(fā)射升空。（圖源：NASA）
相信自己
在南希的職業(yè)生涯中，她始終積極推動女性參與科學(xué)，比如她就參與到美國大學(xué)婦女聯(lián)合會（American Association of University Women）的一系列活動中，幫助女性獲得從事科研工作的機(jī)會。
南希經(jīng)常在學(xué)校里演講，鼓勵孩子們投身科學(xué)并勇于面對挑戰(zhàn)，還愿意給年輕人提出建議。在一次接受NASA采訪時，她被問到有什么給建議給希望像她一樣從事研究的年輕人時，她這樣回答：“希望他們能對變化和新機(jī)會保持開放的心態(tài)。當(dāng)我獲得博士學(xué)位時，我所從事的研究領(lǐng)域只出現(xiàn)了幾年而已。所以在一個不斷變化的領(lǐng)域內(nèi)，要對新機(jī)會的出現(xiàn)做好準(zhǔn)備?！?/p>
南希一生中獲得過很多榮譽(yù)，比如NASA杰出科學(xué)成就獎（1969年）、NASA卓越科學(xué)領(lǐng)袖獎（1978年）等。她還是美國宇航學(xué)會會士和美國科學(xué)促進(jìn)會會士。第2516號小行星也以她的名字命名。2017年，樂高公司出品過一款名為“NASA的女性”（WOMEN of NASA）的產(chǎn)品，其中出現(xiàn)4位NASA的杰出女科學(xué)家的形象，里面就包括南希。
樂高產(chǎn)品中的南希和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡（圖源：樂高公司）
南希離世時距離她從NASA退休已經(jīng)過去差不多40年的時間，但她留給NASA和天文學(xué)的影響?yīng)q在。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡自1990年升空以來，已經(jīng)成為有史以來最成功的太空探究項(xiàng)目，雖然超期服役并偶有狀況，但它仍在不斷為天文學(xué)家貢獻(xiàn)新的觀測結(jié)果。
南希認(rèn)為自己能取得成就，有幸運(yùn)的成分，但同時堅(jiān)持也非常重要。正如她回憶自己研究生階段時說到的那樣：“很多人對我說我當(dāng)不了天文學(xué)家，我很高興當(dāng)時沒有在意他們的話?！保?I am glad I ignored the many people who told me that I could not be an astronomer. I have had a wonderful career in a field that I love.）
