NASA的SPHEREx将于2月27日升空 帮助揭开宇宙隐藏光谱的神秘面纱

1.SPHEREx太空望远镜将揭示一种名为"膨胀"的宇宙现象。

在宇宙大爆炸后的最初几分之一秒内--具体地说，在万亿分之一秒内--宇宙以惊人的速度膨胀，瞬间增长了万亿倍。这一事件被称为宇宙膨胀，它塑造了我们今天看到的宇宙结构。

SPHEREx将绘制超过4.5亿个星系的分布图，帮助科学家更好地理解这一快速膨胀背后的物理学原理及其对宇宙的持久影响。

2.天文台将测量来自远近星系的集体光辉。

科学家们曾试图通过观测单个星系并推断宇宙中数以万计的星系来估算整个宇宙历史中所有星系发出的总光量。SPHEREx太空望远镜将采取不同的方法，测量所有星系发出的总光芒，包括太小、太分散或太远的星系，其他望远镜无法轻易探测到这些星系。

将对这一整体光辉的测量与其他望远镜对单个星系的研究结合起来，科学家们就能更全面地了解宇宙中所有主要光源的情况。

3.这项任务将在银河系中寻找生命的基本组成部分。

如果没有水和二氧化碳等基本成分，我们所知的生命就不会存在。SPHEREx天文台的设计目的是在恒星和行星形成的星际气体云和尘埃云中寻找这些凝固的分子。

这项任务将确定这些冰化合物在银河系中的位置和丰度，让研究人员更好地了解它们在新形成的行星原材料中的可用性。

4.它为美国国家航空航天局的太空望远镜舰队增添了独特的优势。

美国宇航局的哈勃和韦伯等太空望远镜已经放大了宇宙的许多角落，向我们展示了高分辨率的行星、恒星和星系。但有些问题，比如宇宙中所有星系总共发出多少光？-这些问题只有从全局出发才能找到答案。

为此，SPHEREx观测站将提供涵盖整个天空的地图。然后，SPHEREx确定的具有科学意义的天体可以由哈勃和韦伯等目标望远镜进行更详细的研究。

5.SPHEREx天文台将绘制有史以来色彩最丰富的全天空地图。

SPHEREx天文台能"看见"红外光。这种波长范围的光线人眼无法察觉，是研究恒星和星系的理想光线。利用一种叫做光谱学的技术，望远镜可以将光线分成不同的颜色（单个波长），就像三棱镜从太阳光中产生彩虹一样，从而测量宇宙天体的距离并了解它们的成分。

有了SPHEREx的光谱图，科学家们将能够探测到银河系中的化合物（如水冰）的证据。他们不仅能测量宇宙中星系发出的总光量，还能分辨出总光量在宇宙历史不同时期的亮度。他们还将绘制数亿个星系的三维位置图，以研究宇宙膨胀如何影响了当今宇宙的大尺度结构。

6.航天器的锥形设计有助于它保持低温并看到微弱的物体。

这次任务的红外望远镜和探测器需要在零下350度华氏度（约零下210度摄氏度）左右的环境中工作。这在一定程度上是为了防止它们自身产生红外光，因为红外光可能会压倒来自宇宙源的微弱光线。

为了在保持低温的同时简化航天器的设计和运行需求，SPHEREx依靠的是一个完全被动的冷却系统--在正常运行时不使用电力或冷却剂。使这一壮举成为可能的关键是三个锥形光子防护罩，它们可以保护望远镜免受地球和太阳热量的影响，防护罩下方还有一个镜面结构，可以将仪器的热量引导到太空中。这些光子防护罩赋予了航天器独特的轮廓。

关于SPHEREx的更多信息

SPHEREx（Spectro-PhotometerfortheHistoryoftheUniverse，EpochofReionization，andIcesExplorer）是美国国家航空航天局（NASA）即将推出的太空望远镜，旨在对宇宙进行前所未有的全天空红外观测。该任务由美国国家航空航天局的喷气推进实验室（JPL）为该局的天体物理学部管理，旨在揭示宇宙膨胀、星系形成以及银河系中生命必需分子的分布情况。

望远镜和航天器总线由BAE系统公司（前身为BallAerospace公司）制造，来自10个美国机构、两个韩国机构和一个台湾机构的科学家团队将对其数据进行分析。这项任务的主要研究人员在加州理工学院工作，该学院也是美国国家航空航天局JPL的监管机构。所有SPHEREx数据都将通过NASA/IPAC红外科学档案馆进行处理、存档和公开，确保全球都能访问其突破性发现。

编译自/ScitechDaily