耗资 4.88 亿美元，NASA 全新红外太空望远镜 SPHEREx“睁眼”

IT之家 4 月 2 日消息，正如詹姆斯・韦伯太空望远镜（JWST）因能够探测人类肉眼无法看到的波长而被称为天文学领域的革命性工具一样，美国国家航空航天局（NASA）于 4 月 1 日宣布，其全新的红外太空望远镜 SPHEREx 也已正式开启其观测宇宙的“双眼”。

此次被称为“首次亮相”的观测结果表明，该航天器的所有系统都运行正常。“根据我们看到的图像，我们现在可以说，仪器团队做得非常出色，”SPHEREx 项目首席研究员、加州理工学院和 NASA 喷气推进实验室的杰米・博克在一份声明中表示。

SPHEREx 的全称是“宇宙历史、再电离时期和冰层探测光谱光度计”（Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer），可以被视为詹姆斯・韦伯太空望远镜的广角版本。两者都利用红外波长进行观测，这意味着它们都能够穿透宇宙尘埃云，并探测其他可见光仪器无法触及的极其遥远的宇宙区域。然而，它们的工作方式有所不同。如果说詹姆斯・韦伯太空望远镜的专长是解码古老恒星的复杂细节，那么 SPHEREx 的专长则是绘制恒星周围所有物质的分布图。诚然，SPHEREx 最新的图像可能还未能完全展示其未来能够创造的壮丽景象，但它们对于 SPHEREx 的探索之旅至关重要。

基本上，上方并列的六个面板分别代表了 SPHEREx 的六个探测器之一。声明指出：“SPHEREx 的完整视场覆盖了上方三张图像；下方三张图像也捕捉到了同一片天空区域。”

每个探测器负责揭示 17 个独特波长带的信息；因此，这只“红外之眼”能够以惊人的 102 个波段研究宇宙。此外，即使在这些测试图像中的每一张中，也包含了大约 10 万个天文光源。

图像中所呈现的颜色虽然位于人类眼睛敏感的可见光区域，即人类肉眼能够感知的区域。但实际上这些颜色都代表着 SPHEREx 所能感知的红外波长。图像中较红的部分代表较长的波长，而较紫的部分则代表较短的波长。这种颜色分配方式是合乎逻辑的。

在可见光光谱中，波长越红，波长越长。从地球及其周围的视角来看，来自宇宙物体的光波长实际上是从光谱的蓝色区域延伸到红色区域，然后进入红外区域。这是因为宇宙的膨胀迫使光波长在传播到我们的宇宙角落时像橡皮筋一样被拉伸。这也是红外天文学如此重要的原因，它是我们观察那些非常遥远的天体，以及在大爆炸后约 137 亿年前形成的最古老天体的方式。

研究团队表示，这些图像显示 SPHEREx 的探测器不仅能够开启，而且能够聚焦。据声明，SPHEREx 的聚焦只能在地球上完成，目前无法再进行任何调整。

目前，SPHEREx 的探测器仍在继续冷却过程。由于过多的热量会干扰红外测量，因此探测器需要保持在极低的温度。红外信号类似于热信号，例如消防员会利用它们来确定建筑物内火灾的位置。一旦冷却完成，SPHEREx 有望顺利开展其科学任务。

据 NASA 声明，SPHEREx 的完整视场是一个矩形区域，宽度约为满月的 20 倍。当 SPHEREx 在 4 月底开始常规科学运行时，它每天将拍摄大约 600 张曝光图像。

SPHEREx 太空望远镜于 3 月 11 日发射升空，其项目耗资 4.88 亿美元（IT之家注：现汇率约合 35.43 亿元人民币）。