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该望远镜是以“哈勃太空望远镜之母”南希·格雷斯·罗曼的名字命名的，她为哈勃太空望远镜的研究配备了数十年的工作。
罗曼望远镜将有一个直径为2.4米的主镜，与哈勃的大小相同。但是它的仪器将观察到更广泛的视野，包括一个比哈勃的红外仪器大100倍的视野。这将使该望远镜能够一次观察大块的天空。
该望远镜将配备两台仪器，即广域仪器和日冕仪。广域仪器将是主要的照相机，通过可见光光谱和近红外线来摄取光线。日冕仪有一个系统，用于遮挡非常明亮的光源，如恒星，以便可以更清楚地看到附近较暗的天体，如遮挡主星的光线，以观察围绕它的行星。
罗曼望远镜要研究的主要内容之一是系外行星。我们太阳系以外的行星。虽然我们已经发现了数量惊人的系外行星--到目前为止超过5000颗--但这只是银河系中所有行星的一小部分而已。罗曼的目标之一是对银河系中到底有多少颗系外行星做出估计，以及那些确实有行星的系统是否以某种方式分布。
在这个项目中，罗曼望远镜将被用于一项名为罗曼银河系外行星调查（RGES）的调查，以获得整个银河系行星系统的总体情况。
罗曼望远镜有一个特殊的方式，它将寻找系外行星。目前，许多由美国宇航局的凌日系外行星调查卫星（TESS）等望远镜探测到的系外行星都是使用一种叫做凌日法的方法发现的。这是指望远镜对准一颗恒星，观察其亮度随时间的变化。如果一颗行星从恒星前面经过，在它和望远镜之间，恒星的亮度就会下降一小步。这就是研究人员能够识别系外行星的原因。
罗曼望远镜也将使用凌日法，以及直接对一些系外行星进行成像。但是它主要使用一种叫做微透镜的技术，它利用了重力导致时空弯曲的方式。如果一颗恒星从另一颗恒星前面经过，前面那颗恒星的引力会使后面那颗恒星的光线发生扭曲，如果前景恒星周围有行星，那么也能被探测到。这种方法非常适合寻找地球质量或更小的行星，甚至可能探测到大的卫星。
