美国宇航局的新型太空望远镜SPHEREx刚刚向宇宙敞开了大门，并传回了第一批太空图像。虽然尚未完全校准，但这些图像已经展现出充满恒星和星系的广阔视野——每帧中有超过 100000 个光源。

美国宇航局的 SPHEREx 望远镜目前正在拍摄其首批红外宇宙图像，每次曝光可显示超过 100000 个天体源。所有系统运行完美，为雄心勃勃的全天测绘任务奠定了基础。SPHEREx 插图来源：NASA

SPHEREx 探测不可见的红外光并将其分解成 102 种色调，以揭示有关水的起源、星系距离甚至早期宇宙物理学的秘密。在所有系统正常运行且超冷探测器聚焦和功能齐全的情况下，该任务有望通过多次绘制整个天空并补充哈勃和韦伯等更聚焦的望远镜，彻底改变宇宙勘测。

美国宇航局的 SPHEREx（宇宙历史光谱光度计、再电离时代和冰探测器的缩写）首次在太空中启动了探测器。该天文台于 3 月 11 日发射后拍摄的初始图像证实所有系统均按预期运行。

虽然这些早期图像尚未校准，还不能进行科学分析，但它们提供了 SPHEREx 令人惊叹的广阔天空视野的预览。图像中的每个亮点都代表一个光源，例如恒星或星系，预计每张图像将包含超过 100000 个检测到的光源。

美国宇航局的 SPHEREx 探测器将绘制整个天空中数亿个星系的图像，它于 3 月 27 日拍摄了第一张曝光照片。该天文台的六个探测器分别拍摄了一张未经校准的图像，这些图像中添加了可见光颜色来代表红外波长。SPHEREx 的完整视野覆盖了前三张图像；后三张图像也捕捉到了天空的同一区域。图片来源：NASA/JPL-Caltech

SPHEREx 的每张曝光照片都包含六张图像，每张来自其探测器。顶部三张和底部三张图像显示了天空的重叠区域，揭示了天文台的整个视野，即一个矩形空间，宽度约为满月的 20 倍。一旦 4 月底开始常规科学操作，SPHEREx 每天将拍摄约 600 张曝光照片。

“我们的航天器已经睁开眼睛观察宇宙，”加州理工学院和美国宇航局喷气推进实验室的 SPHEREx 项目科学家奥利维尔·多雷 (Olivier Doré) 说道，这两所实验室均位于南加州。“它的表现与设计完全一致。”

这张未校准的 SPHEREx 曝光照片中的每一张图像都包含超过 100000 个探测到的光源，包括恒星和星系。右侧的两个插图放大了一张图像的某些部分，展示了望远镜捕捉暗淡遥远星系的能力。为了便于查看，这些部分以灰度而不是可见光颜色处理。图片来源：NASA/JPL-Caltech

SPHEREx 天文台探测的是人眼不可见的红外光。为了拍摄这些第一批图像，科学团队成员为天文台捕捉到的每个红外波长分配了一种可见颜色。六个 SPHEREx 探测器中的每一个都有 17 个独特的波长带，每六张图像曝光总共有 102 种色调。

通过这种方式分析颜色，可以揭示物体的成分或星系的距离。有了这些数据，科学家可以研究从宇宙诞生后不到一秒内支配宇宙的物理学到我们星系中水的起源等各种主题。

“这是航天器检验的最高点；这是我们期待的事情，” JPL SPHEREx 副项目经理贝丝·法宾斯基 (Beth Fabinsky) 说道。“还有很多工作要做，但这是巨大的回报。哇！太赞了！”

在过去两周里，负责管理 NASA 任务的 JPL 的科学家和工程师对航天器进行了一系列检查，结果显示目前一切正常。此外，SPHEREx 的探测器和其他硬件已冷却至最终温度约零下 350 华氏度（约零下 210 摄氏度）。这是必要的，因为热量会压倒望远镜探测红外光（有时称为热辐射）的能力。新图像还显示望远镜的聚焦正确。聚焦完全在发射前完成，无法在太空中调整。

加州理工学院和喷气推进实验室的 SPHEREx 首席研究员杰米·博克 (Jamie Bock) 表示：“根据我们看到的图像，我们现在可以说仪器团队成功了。”

美国宇航局的哈勃望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜等望远镜的设计初衷是详细观测太空中的小区域，而 SPHEREx 则是一台巡天望远镜，视野开阔。将其观测结果与目标望远镜的观测结果相结合，将使科学家对我们的宇宙有更深入的了解。

该天文台将在其为期两年的主要任务期间四次绘制整个天空地图。SPHEREx 将使用一种称为光谱学的技术，收集来自数亿颗恒星和星系的光，其波长比任何其他全天空巡天望远镜都要多。

当光线进入 SPHEREx 望远镜时，它会被引导到两条路径上，每条路径都通向一排三个探测器。天文台的探测器就像眼睛，上面装有彩色滤光片，就像有色眼镜一样。虽然标准彩色滤光片会阻挡除一种波长以外的所有波长，就像黄色或玫瑰色眼镜一样，但 SPHEREx 滤光片更像是彩虹色眼镜：它们阻挡的波长从滤光片顶部到底部逐渐变化。

JPL SPHEREx 项目经理 Jim Fanson 总结说：“人类付出了巨大的努力才得以实现这一目标，我们的工程团队做得非常出色，让我们取得了今天的成就。”

关于SPHEREx的更多信息

SPHEREx（宇宙历史光谱仪、再电离时代和冰探测器）是美国宇航局的一项任务，旨在用红外光绘制整个天空，提供从星系中水的起源到宇宙大尺度结构等各方面的数据。SPHEREx 由美国宇航局的喷气推进实验室 (JPL) 为该机构的天体物理学部门管理，由加州理工学院的首席研究员领导，并在 JPL 任职。

该望远镜和航天器平台由 BAE 系统公司（前身为 Ball Aerospace）制造，而加州理工学院负责监督该仪器的集成。来自 10 所美国机构以及韩国和台湾的团队组成的多元化科学家团队将进行科学分析。所有任务数据将在加州理工学院的IPAC进行处理和存档，并通过 NASA-IPAC红外科学档案向公众开放。加州理工学院还为 NASA 管理 JPL。

编译自/ScitechDaily