NASA 双重任务启动 揭秘宇宙大爆炸和太阳风暴
SPHEREx 是美国宇航局最新的天体物理观测站，它已搭载猎鹰 9 号火箭与研究太阳风的 PUNCH 任务一起发射升空。SPHEREx 将绘制宇宙的 3D 地图，帮助揭示宇宙历史和生命的构成要素。它的观测结果将与哈勃和韦伯等望远镜的观测结果相得益彰，为星系的形成和演化提供见解。与此同时，PUNCH 将研究太阳日冕如何产生太阳风和太空天气，这些都会对地球产生影响。此次成功发射标志着在宇宙起源和太阳对太空的影响方面取得突破性发现的开始。
2025 年 3 月 11 日星期二，SpaceX Falcon 9 火箭搭载 NASA 的 SPHEREx 天文台和 PUNCH 卫星从加利福尼亚州范登堡太空基地的 4 号东发射台发射升空。SPHEREx 将使用其望远镜进行全天光谱勘测，创建整个天空的 3D 地图，以帮助科学家研究宇宙的起源。PUNCH 将研究太阳物质外流或太阳风的起源，捕捉太阳日冕和太阳风进入太阳系的连续 3D 图像。图片来源：NASA/Jim Ross
美国宇航局最新的太空观测站 SPHEREx 目前正在探索宇宙的起源、星系的历史以及我们银河系生命的基石。SPHEREx 是宇宙历史分光光度计、再电离时代和冰探测器的简称，于太平洋时间 3 月 11 日晚上 8:10 搭载 SpaceX 猎鹰9号火箭从加利福尼亚州范登堡太空基地发射升空。
和猎鹰 9 号上的SPHEREx一起发射的还有美国宇航局PUNCH（统一日冕和日光层的偏振仪）任务的四颗小型卫星，旨在研究太阳外层大气如何转变为太阳风——流经太阳系的带电粒子流。
“NASA 科学研究的方方面面都是相互关联的，用一枚火箭发射 SPHEREx 和 PUNCH 使在太空中进行惊人科学研究的机会增加了一倍，”NASA 华盛顿总部科学任务理事会副局长 Nicky Fox 说道。“祝贺这两个任务团队探索宇宙，从遥远的星系到我们邻近的恒星。我很高兴看到未来几年传回的数据。”
2025 年 3 月 11 日星期二，SpaceX 猎鹰 9 号火箭搭载 NASA 的 SPHEREx 天文台和 PUNCH 卫星从位于加利福尼亚州范登堡太空军事基地的 4 号东航天发射场发射升空。图片来源：NASA/Jim Ross
负责管理 SPHEREx 的 NASA 南加州喷气推进实验室 ( JPL ) 的地面控制人员于太平洋夏令时间晚上 9:31与太空天文台建立了通信。经过大约一个月的检查期后，天文台将开始其为期两年的主要任务，在此期间，工程师和科学家将确保航天器正常运行。
美国宇航局喷气推进实验室主任劳里·莱辛表示：“尽管南加州野火席卷了我们的社区，但我们出色的 SPHEREx 团队仍坚持完成这项任务，这证明了他们致力于加深人类对宇宙的了解。我们现在热切期待 SPHEREx 全天空调查带来的科学突破——包括对宇宙起源和生命成分所在位置的洞察。”
2025 年 3 月 11 日星期二，在 NASA 的 SPHEREx 天文台和 PUNCH 卫星发射后，SpaceX Falcon 9 号火箭第一级降落在加利福尼亚州范登堡太空军基地的 4 号着陆区，一道光亮照亮了天空。图片来源：NASA/Jim Ross
PUNCH 卫星在发射后约 53 分钟成功分离，地面控制人员已与所有四颗 PUNCH 航天器建立通信。现在，PUNCH 开始为期 90 天的调试期，四颗卫星将进入正确的轨道编队，仪器将作为单个“虚拟仪器”进行校准，然后科学家开始分析太阳风图像。
这两次任务的设计目标是在昼夜线（也称为晨昏线）上方的低地球太阳同步轨道上运行，这样太阳相对于航天器的位置就始终保持不变。这对于 SPHEREx 来说至关重要，因为它可以保护望远镜免受太阳光和热的影响（这两者都会阻碍其观测），对于 PUNCH 来说，它可以清晰地看到太阳周围的所有方向。
SPHEREx 任务将提供首次全天光谱调查。在为期两年的计划任务中，SPHEREx 天文台将收集银河系中超过 4.5 亿个星系以及超过 1 亿颗恒星的数据，以探索宇宙的起源。图片来源：NASA
为了实现其广泛的科学目标，SPHEREx 将每六个月创建一张整个天体的 3D 地图，提供广阔的视角来补充那些更详细地观察天空较小部分的太空望远镜的工作，例如美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜。
这项任务将使用一种称为光谱学的技术来测量邻近宇宙中 4.5 亿个星系的距离。（见下面的视频）它们的大规模分布受到近 140 亿年前发生的一次被称为膨胀的事件的微妙影响，该事件导致宇宙在大爆炸后几分之一秒内膨胀了数万亿倍。该任务还将测量宇宙中所有星系的总集体辉光，为星系在宇宙时间中如何形成和演化提供新的见解。
美国宇航局的 SPHEREx 任务将以一种天文学上前所未有的方式探索宇宙。该天文台不仅视野广阔，还能以 100 多种颜色观察天空。这种方法将有助于 SPHEREx 了解我们宇宙的起源以及对生命至关重要的水和其他分子。图片来源：NASA探索生命的基石
光谱学还可以揭示宇宙物体的组成，SPHEREx 将勘察我们的星系，寻找隐藏的冰冻水冰和其他分子（如二氧化碳）的储量，这些分子对于我们所知的生命至关重要。
JPL SPHEREx 项目经理詹姆斯·范森 (James Fanson) 表示：“自古以来，人类就一直在问‘我们是如何来到这里的？’和‘我们是孤独的吗？’等问题。我认为，我们活在这样一个时代，拥有科学工具来真正开始回答这些问题，这真是太不可思议了。”
艺术家构想的 NASA PUNCH 任务的四颗卫星正在观测太阳外层大气日冕。图片来源：西南研究所
美国宇航局的 PUNCH 将对太阳系内部和太阳外层大气日冕进行全球 3D 观测，以了解其质量和能量如何变成太阳风，即从太阳向四面八方吹出的带电粒子流。该任务将探索日冕物质抛射等太空天气事件的形成和演变，这些事件可能形成高能粒子辐射风暴，危及航天器和宇航员。
“行星之间的空间并不是一片虚空。那里充满了湍急的太阳风，会吹拂地球，”西南研究所的该任务首席研究员克雷格·德福雷斯特 (Craig DeForest) 说道。“PUNCH 任务旨在解答一些基本问题，比如像我们的太阳这样的恒星如何产生恒星风，以及它们如何在地球上引发危险的太空天气事件。”
有关 SPHEREx、PUNCH 的更多信息
美国宇航局的 SPHEREx 任务由美国宇航局喷气推进实验室 (JPL) 负责管理，该实验室隶属于美国宇航局总部科学任务理事会下的天体物理学部门。望远镜和航天器平台由 BAE 系统公司（前身为 Ball Aerospace）制造。
来自美国10所机构、韩国2所机构和台湾1所机构的科学家团队将分析 SPHEREx 收集的数据。加州理工学院的 IPAC 中心（该中心还为 NASA 管理 JPL）将处理和归档数据。该任务的首席研究员在加州理工学院工作，并在 JPL 任职。收集后，SPHEREx 数据集将通过 NASA-IPAC 红外科学档案向公众开放。
PUNCH 任务由西南研究院 (SwRI) 领导，该研究院在位于德克萨斯州圣安东尼奥的总部设计并建造了四艘航天器和宽视场成像仪。窄视场成像仪由华盛顿的海军研究实验室开发。PUNCH 由位于科罗拉多州博尔德的 SwRI 办公室运营，并由位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的探索者计划办公室管理。
SPHEREx 和 PUNCH 的发射服务均由位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的美国宇航局发射服务计划提供。
编译自/ScitechDaily
