NASA近日宣布，將原定于近期發(fā)射的SPHEREx與PUNCH探測器，推遲至北京時(shí)間3月1日11時(shí)09分，從加州范登堡太空軍基地的SLC-4E發(fā)射臺升空。此次調(diào)整旨在為SpaceX的獵鷹9號運(yùn)載火箭提供更加充裕的準(zhǔn)備時(shí)間，確保任務(wù)順利進(jìn)行。
SPHEREx，全稱宇宙歷史分光光度計(jì)、再電離紀(jì)元及冰層探測器，是NASA“創(chuàng)新級”科學(xué)任務(wù)的杰出代表。盡管其總重僅為500公斤，能耗也控制在270-300瓦，低于普通家用冰箱的水平，但項(xiàng)目耗資高達(dá)4.88億美元（約合35.4億元人民幣）。憑借高效的太陽能陣列系統(tǒng)，SPHEREx的能源自給率達(dá)到了驚人的120%。
作為一項(xiàng)為期兩年的旗艦級天文觀測任務(wù)，SPHEREx將以前所未有的精確度，繪制一張覆蓋整個(gè)天空的3D星系地圖。這一壯舉不僅將深化我們對宇宙膨脹理論的理解，還將揭示星系形成的歷史。NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的SPHEREx項(xiàng)目副經(jīng)理貝絲·法賓斯基在技術(shù)說明會(huì)上盛贊道：“這是用小望遠(yuǎn)鏡做大科學(xué)研究的典范。”
一旦進(jìn)入預(yù)定軌道，SPHEREx將執(zhí)行一系列精密的機(jī)動(dòng)操作，利用低分辨率光譜技術(shù)，每半年完成一次全天空的紅外掃描。它將收集我們銀河系中超過4.5億個(gè)星系和1億多顆恒星的全景圖，以及宇宙中所有輻射物體的綜合數(shù)據(jù)。與哈勃和詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡相比，SPHEREx憑借其全景觀測能力，在宇宙研究中獨(dú)樹一幟，能夠捕捉到其他望遠(yuǎn)鏡可能遺漏的珍貴現(xiàn)象。
此次任務(wù)將聚焦三大科學(xué)方向：首先是宇宙膨脹理論的驗(yàn)證，通過記錄數(shù)億個(gè)星系的分布規(guī)律，捕捉大爆炸后瞬間空間急速膨脹在宇宙大尺度結(jié)構(gòu)上留下的微妙痕跡；其次是生命分子的溯源，利用102通道分光光度計(jì)，解析星際冰云中水、有機(jī)分子等生命基礎(chǔ)成分的光譜特征，建立首個(gè)星際冰分子三維分布圖；最后是星系演化密碼的破解，通過全天域深度觀測，構(gòu)建星系形態(tài)與環(huán)境關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，追溯不同質(zhì)量星系從早期宇宙至今的演化軌跡。
為了“透視”不可見光波段，SPHEREx搭載了冷卻式探測器，能夠在近紅外波段工作，其靈敏度較現(xiàn)有設(shè)備提升了兩個(gè)數(shù)量級。其獨(dú)創(chuàng)的掃描策略采用時(shí)間域觀測法，通過周期性重復(fù)掃描，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)宇宙的立體成像。
此次發(fā)射任務(wù)還采用了“一箭雙星”的模式，同箭搭載的PUNCH項(xiàng)目由四顆衛(wèi)星組成，專注于太陽風(fēng)形成機(jī)制的研究。兩個(gè)項(xiàng)目的協(xié)同觀測數(shù)據(jù)，有望為建立從恒星形成到行星宜居性的完整知識鏈條提供有力支持。
SPHEREx項(xiàng)目經(jīng)理詹姆斯·范森表示：“我們期待這項(xiàng)任務(wù)能夠催生顛覆性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。”隨著望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入預(yù)定軌道，首批科學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)將在2024年第三季度向全球天文界開放。這一壯舉或?qū)⒅厮苋祟悓τ钪嫖镔|(zhì)循環(huán)與生命起源的認(rèn)知框架。
