據(jù)《科學(xué)》報道，美國國家航空航天局（NASA）新一代空間望遠(yuǎn)鏡SPHEREx將于美國當(dāng)?shù)貢r間2月27日發(fā)射升空，開展為期兩年的觀測任務(wù)。
SPHEREx是一款紅外望遠(yuǎn)鏡，汽車大小，其主鏡直徑與餐盤相當(dāng)，但其視場范圍相當(dāng)于200個滿月面積。該望遠(yuǎn)鏡價值4.88億美元，建造成本不到NASA詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡的1/20，卻計劃對4.5億個星系進行測繪，從而構(gòu)建巨大的宇宙3D地圖。這些數(shù)據(jù)有助于揭示星系演化過程和銀河系的化學(xué)組成。
不過，SPHEREx最引人注目的用途是尋找宇宙“膨脹”理論的證據(jù)，縮小驅(qū)動膨脹的潛在因素的范圍。因為，目前對于驅(qū)動宇宙膨脹的因素，科學(xué)家眾說紛紜。
SPHEREx成功進入預(yù)定軌道后，將每6個月完成一次全天掃描，繪制星系地圖，記錄它們在紅外光波段的“顏色”。這是測定星系距離的線索，距離遠(yuǎn)的星系的光會因宇宙膨脹而產(chǎn)生紅移。
“為了實現(xiàn)多個科學(xué)目標(biāo)，我們在SPHEREx的光學(xué)設(shè)計方面做了很多努力。”SPHEREx項目首席科學(xué)家、NASA噴氣推進實驗室的James Bock說。
SPHEREx采用由3面鋁鏡組成的系統(tǒng)，配合線性紅外可變?yōu)V光片實現(xiàn)寬視場下的光信號采集。這種特殊的濾光片僅允許特定波長范圍的光通過，且可通過的光的波長沿濾光片長度方向連續(xù)變化。因此，SPHEREx可捕獲102種不同“顏色”的光。雖然通過濾光片獲得的圖像的分辨率不及傳統(tǒng)光譜儀，但這種設(shè)計可以使SPHEREx在覆蓋更大視場范圍的同時有效控制成本。
SPHEREx觀測平臺為喇叭形，3層嵌套式的光子屏障環(huán)繞使望遠(yuǎn)鏡維持在低溫狀態(tài)，確保其紅外探測的靈敏度。
此外，憑借紅外探測優(yōu)勢，SPHEREx還能解析銀河系塵埃顆粒上的化學(xué)成分，如水冰、一氧化碳、二氧化碳及甲醇等構(gòu)成生命模塊的物質(zhì)。SPHEREx全天覆蓋的觀測能力將使科學(xué)家全面掌握這些物質(zhì)的豐度和分布情況，以及恒星活動對其改造的過程。
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