NASA 敲定下一个宇宙地图制作者的计划

3月29日 22:35 引自:phys.org

从设计航天器到发射和操作它是一条漫长的道路。NASA 的 SPHEREx 航天器的主要组件将寻求回答有关宇宙的重大问题,如图所示。图片来源:NASA / JPL-Caltech

NASA 即将执行的 SPHEREx 任务将与詹姆斯韦伯太空望远镜有一些相似之处。但这两个天文台将采用截然不同的方法来研究天空。

SPHEREx 任务将能够每六个月扫描一次整个天空,并创建一张前所未有的宇宙地图。计划不迟于 2025 年 4 月发射,它将探索宇宙大爆炸后第一秒内发生的事情,星系如何形成和演化,以及对生命形成至关重要的分子的普遍性,如水,在我们的身体中像冰一样被锁住。星系。实现这些目标需要尖端技术,美国宇航局本月批准了天文台所有组件的最终计划。

“我们正处于从用计算机模型做事到用真正的硬件做事的转变,”负责该任务的美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室的 SPHEREx 项目经理艾伦·法灵顿说。“就目前而言,航天器的设计已经得到证实。我们已经证明它在最小的细节上都是可行的。所以现在我们可以真正开始建造和组装东西了。”

为了回答有关宇宙的重大问题,科学家们需要以不同的方式观察天空。许多望远镜,如美国宇航局的哈勃太空望远镜,都是为了专注于单个恒星、星系或其他宇宙物体,并对其进行详细研究。但 SPHEREx(代表宇宙历史、再电离时代和冰探测器的分光光度计)属于另一类太空望远镜,可快速观测大部分天空,在短时间内测量许多物体。SPHEREx 将每六个月扫描 99% 以上的天空;相比之下,哈勃在 30 多年的运行中观测到了大约 0.1% 的天空。尽管像 SPHEREx 这样的巡天望远镜无法看到与目标天文台具有相同细节水平的物体,

美国宇航局的Spyalex Mission将在97个色带中扫描整个天空,从而创建一个将使世界各地的天文学家受益的地图。该视频介绍了SPENTEX将探索的三个关键科学主题:通用通货膨胀,银河演变和行星冰。图片来源:NASA/JPL-Caltech

例如,NASA最近推出的James Webb Space望远镜将针对各个外延植物(太阳系之外的行星),测量其尺寸,温度,天气模式和化妆。但是,平均地,在有利于我们所知道的环境中的环境中,表现出外产?借助 SPHEREx,科学家们将测量诸如水之类的维持生命的物质的普遍性,这些物质存在于新恒星及其行星系统诞生的银河云中冰冷的尘埃颗粒中。天文学家认为,地球海洋中的水被认为对地球上的生命至关重要,最初来自这种星际物质。

JPL SPHEREx 的副项目经理 Beth Fabinsky 说:“这是了解几个人与进行人口普查和了解整个人口之间的区别。” “这两种类型的研究都很重要,它们相辅相成。但有些问题只能通过人口普查来回答。”

Spyalex和Webb不仅在他们学习天空而是物理参数中的方法而不同。韦伯是最大的望远镜在太空中飞行,21.3英尺(6.5米)的主要镜子,以捕获历史上任何空间望远镜的最高分辨率图像。该观测台通过像网球场一样大的遮阳地面保护其敏感仪器从太阳的致命光线上保护。另一方面,SPENTEX拥有一个8英寸的主镜子和遮阳板,横跨10.5英尺(3.2米)。

但两个观察者都将收集人眼可以检测的范围之外的红外光- 波长。红外线有时被称为热辐射,因为它是由温暖的物体发出的,这就是它用于夜视设备的原因。这两个望远镜还将使用称为光谱学的技术将红外光分解为其各个波长,或颜色,就像棱镜打破太阳光进入其成分颜色。光谱学使 SPHEREx 和 Webb 都能够揭示物体的构成,因为单个化学元素会吸收和辐射特定波长的光。

为了追求大局问题,SPHEREx 团队首先要回答更实际的问题,比如船上的仪器是否能够在太空环境中生存,它的所有组件是否可以打包在一起作为一个系统运行。上个月,该团队的最终计划获得了 NASA 的批准,该机构称之为关键设计审查或 CDR。这标志着该任务在发射途中的一个重要里程碑。

“在开发新的太空项目方面,COVID 仍然是我们面临的一大挑战。过去一年,该国经历的一切,从供应链中断到在家与孩子一起工作,我们都经历过,”SPHEREx 首席研究员说James Bock,加州帕萨迪纳 JPL 和加州理工学院的科学家。“成为一支以热情和看似无限的决心处理这些困难的团队的一员,真是令人难以置信。”

更多关于使命

SPHEREx 由 JPL 为位于华盛顿的 NASA 科学任务理事会管理。该任务的首席研究员位于加州理工学院,该学院为美国宇航局管理 JPL,还将与 JPL 合作开发有效载荷。位于科罗拉多州博尔德的 Ball Aerospace 将提供该航天器。韩国天文和空间科学研究所(KASI)是该任务的仪器和科学合作伙伴。数据将在加州理工学院的 IPAC 进行处理和存档。SPHEREx 科学团队包括来自美国和韩国的 10 个机构的成员。

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