Rain科技5月5日消息,经过数周准备,美国宇航局 (NASA)的 SPHEREx太空望远镜将开展一项史无前例的科学任务——未来2年每天将拍摄约3600张图像,以绘制全新的宇宙3D图。 这项任务的启动,标志着人类在探索宇宙奥秘的道路上又迈出了重要一步。
今年3月11日,SPHEREx 太空望远镜搭乘猎鹰9号Block 5火箭发射升空。在过去的六个星期里,工程师团队一直在对其进行细致的检查和校准工作,以确保所有系统都能正常运作。 空间望远镜的校准过程至关重要,可以最大限度地提高其观测数据的准确性和可靠性。
NASA表示,SPHEREx 太空望远镜将绘制整个宇宙的图像,而非仅仅一小部分,并以3D形式绘制数亿个星系的位置,从而解答有关宇宙起源、演化等一系列重大的科学问题。 这与以往的观测方式有所不同,更注重宇宙的整体结构和演变规律。
5月1日,该太空望远镜正式开始了其定期的科学观测工作。在接下来的两年时间里,它将每天拍摄约 3600 张图像,旨在为我们提供关于宇宙起源、星系的形成和演化,以及银河系中生命关键成分的新见解。如此庞大的数据量,无疑将为科学家们提供丰富的研究素材。
过去,NASA的哈勃、韦伯等太空望远镜专注于放大遥远宇宙的局部区域,通过高分辨率的图像向我们展示以往难以见到的行星、恒星与星系。这些望远镜在各自的领域做出了卓越贡献。 但有些宇宙学的问题,只有着眼全局才能得到解答。这正是SPHEREx太空望远镜的独特之处,它将弥补以往观测方式的不足,提供更全面的宇宙图景。
SPHEREx 太空望远镜绘制的全天3D图,将有助于科学家们解答诸如宇宙大尺度结构为何呈现今日的形态、星系如何形成和演化,以及星系内水和其他生命关键成分的起源与丰富度等重要问题。 这些问题的解答,将极大地加深我们对宇宙的理解。
SPHEREx望远镜配备了102个彩色滤光片,可以将光线分解成102种单独的波长/颜色,从而检测各种化学化合物和分子。每种化合物和分子都有其独特的吸收和发射光谱,通过分析这些光谱特征,科学家们不仅能够识别物质的成分,还可以测量物体与地球之间的距离。 这种多波段观测能力,使其能够捕捉到更多以往未被发现的宇宙信息。
NASA进一步解释说,SPHEREx望远镜运行在距离地球约700公里的太阳同步轨道上。 它每98分钟从北向南绕地球一圈,并经过两极,每天沿着天空的一个圆形带拍摄影像。随着地球绕太阳公转,Spherex望远镜的视野也随之发生变化,大约6个月后,望远镜就能够拍摄到太空的各个方向。 这种巡天观测方式,确保了对宇宙的全面覆盖。
每次Spherex望远镜进行拍摄时,光线会被发送到内部的6个探测器,每个探测器都能够捕捉不同波长的光,并产生独特的影像。这组包含6张图像的数据集合被称为一次曝光。SPHEREx每天大约需要进行 600次曝光,以完成其既定的观测任务。 大量曝光数据的累积,构成了绘制宇宙3D图的基础。
最终,科学家们会将数十万张Spherex图像组合在一起,以揭示大爆炸后极短时间内发生的宇宙暴胀现象。宇宙暴胀理论是现代宇宙学的重要组成部分,对理解宇宙的起源和演化具有关键意义。 SPHEREx的观测数据,有望为验证和完善宇宙暴胀理论提供强有力的证据。
“我们将通过在最大尺度上观察现代宇宙,来研究宇宙最早时刻在最小尺度上发生的事情,”位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的该任务项目经理吉姆·范森(Jim Fanson)说。 这句话高度概括了SPHEREx任务的科学目标,即通过揭示宇宙大尺度结构的奥秘,来回溯宇宙诞生的瞬间。

这张图片显示了一个波长(3.29微米)的太空景象,呈现出一团由类似于烟尘或烟雾的分子组成的尘埃云。 尘埃云是星际介质的重要组成部分,是新恒星诞生的摇篮,也是研究星系演化的重要对象。

这张图像显示了不同红外波长 (0.98 微米)的同一空间区域,但尘埃云不再可见。 不同波长的观测结果,反映了宇宙中不同物质的特性,SPHEREx的多波段观测能力,将为我们揭示宇宙的更多秘密。