研究人员准备好NASA的SPHEREX太空望远镜于2025年发射

美国宇航局的SPHEREx太空望远镜在过去两个月里断断续续地藏在一个定制的室内，正在进行测试，为为期两年的太空任务做好准备。SPHEREx代表宇宙历史分光光度计、再电离时代和冰探测器，将于2025年4月之前发射进入地球轨道。

它将用红外波长的光绘制整个天空的地图，不仅捕获数亿颗恒星和星系的图像，还捕获这些物体的光谱。光谱是由将光分解成彩虹波长的仪器创建的，揭示了有关宇宙物体的成分、距离等的新细节。

加州理工学院物理学研究教授兼SPHEREx团队成员史蒂芬·帕丁(StephenPadin)解释说：“这是一台小型望远镜，但由于视野非常宽，它可以收集大量的光。”“这将是第一次全天空近红外光谱调查。”

为了让SPHEREx做好准备，加州理工学院和喷气推进实验室(JPL)(由加州理工学院为NASA管理)的科学家和工程师一直忙于在加州理工学院卡希尔天文学和天体物理学中心的地下室实验室测试SPHEREx的探测器和光学器件。

由于执行这些测试需要模拟太空中极冷的真空，SPHEREx团队招募了韩国天文学和空间科学研究所(KASI)的同事为此目的建造了一个专门的房间。SUV大小的舱室将望远镜冷却至约负350华氏度(约负200摄氏度)。

该任务的首席研究员、加州理工学院物理学教授、喷气推进实验室高级研究科学家杰米·博克(JamieBock)表示：“室内的一系列测量将测试望远镜是否处于聚焦状态，以及在发射时的晃动过程中保持聚焦状态。”。“该室稍后将用于表征SPHEREx的光谱仪，它将捕获天空上每个点的详细光谱信息。”

去年，在一台30吨起重机的帮助下，海关室被降入卡希尔的地下室，如延时视频中所示。然后仔细准备将望远镜放入室内，这一过程包括用箔材料包裹望远镜的各个部分，以阻挡杂散光并保持望远镜凉爽。第二段延时视频显示团队成员将望远镜装入室内。

为了测试望远镜是否对焦，研究小组使用准直器(基本上是反向操作的望远镜)将人造星照射到腔室和探测器上。该腔室设计有镀金蓝宝石窗口，使团队能够将人造星投射到腔室中，同时将实验室的热量反射到腔室之外。

“实验室发出红外波长的光，”加州理工学院的科学研究人员兼SPHEREx团队的仪器科学家PhilKorngut解释道。“我们需要防止令人讨厌的热背景光进入望远镜，因为它会完全淹没探测器。”

在加州理工学院的测试间隙，该望远镜正被运送到喷气推进实验室，那里有一个大型机械振动器正在模仿SPHEREx在火箭上发射到太空时所经历的振动。一旦SPHEREx通过加州理工学院和喷气推进实验室的测试，它将被运送到科罗拉多州博尔德的鲍尔宇航公司，从2024年3月开始与航天器集成。

该任务的天空图将通过100多种不同的红外波长的光展示整个宇宙的恒星和星系。它的图像和光谱数据将使天文学家能够追踪宇宙的大尺度结构，以回答有关138亿年前宇宙诞生后最初时刻的基本问题。SPHEREx还将通过研究恒星和行星系统形成区域的水和其他冰的丰度来帮助解开水如何到达地球的谜团。

加州理工学院博士后研究员兼SPHEREx团队成员ChiNguyen表示：“我们的任务与JWST和未来的南希·格雷斯·罗马太空望远镜等其他任务是互补的。”“他们观察物体的细节，而我们绘制整个天空并更多地关注全局特征。”

SPHEREx由JPL为华盛顿特区科学任务理事会下属的NASA天体物理部门管理，BallAerospace将提供该航天器。SPHEREx数据的科学分析将由来自美国和韩国10个机构的科学家团队进行。数据将在加州理工学院的IPAC进行处理和存档。SPHEREx数据集将公开。