全球首次！NASA SPHEREx太空望远镜将绘制整个宇宙3D图：每天拍3600张图像

美国宇航局（NASA）宣布其最新太空望远镜SPHEREx正式启动一项开创性科学任务——在未来两年内，每天拍摄约3600张宇宙图像，绘制人类历史上首张覆盖全天的宇宙3D地图。这项任务将以前所未有的广角视角揭示宇宙奥秘，为人类理解宇宙起源、星系演化及生命关键成分的分布提供全新数据支撑。

与哈勃、韦伯等聚焦特定天体的望远镜不同，SPHEREx采用革命性的"广域巡天"模式。其102个彩色滤光片可将光线分解为102种独立波长，通过光谱分析识别不同化学物质的独特"指纹"。这种设计使它能同时完成两项关键工作：绘制数亿个星系的三维位置分布图，以及检测银河系内水、有机分子等生命必需物质的丰度变化。NASA喷气推进实验室项目经理吉姆·范森解释："就像同时使用显微镜和望远镜，我们既能看清星际尘埃中的分子结构，又能把握宇宙大尺度纤维状结构的全貌。"

该望远镜运行在700公里的太阳同步轨道，每98分钟绕地球一周。其核心观测系统由六个高灵敏度探测器组成，每个探测器专攻不同波段：从可见光近红外（0.75微米）到中红外（5微米）。每次曝光可同步生成六张不同波长的图像，例如在3.29微米波段能清晰显示星际尘埃云，而在0.98微米波段则呈现恒星分布。这种多波段协同观测能力，使科学家能像"宇宙化学家"般分析不同天体的物质组成。

任务团队计划通过三个层级的观测破解宇宙之谜：通过分析数十万张图像拼接的星系分布图，寻找大爆炸后10^-35秒内宇宙急速膨胀留下的引力波痕迹。这种被称为"原初引力波"的信号可能编码在星系团的空间排列模式中。初步测试数据已成功识别出猎户座星云中的有机分子带，这些物质可能是行星生命的"种子"。

面对海量数据，NASA开发了新型分布式处理系统。每张原始图像约2GB，经降噪、校准后生成六层科学数据。帕萨迪纳控制中心每天需处理相当于300部4K电影的数据量，最终将生成超过500TB的宇宙图谱数据库。部分数据将通过"宇宙动物园"公民科学项目向公众开放，邀请全球爱好者协助分类星系形态。

尽管SPHEREx是美国主导的项目，但其全天空覆盖特性使其数据具有普适价值。中国科学院紫金山天文台研究员李翔表示："这些数据可与我国'巡天'空间望远镜的可见光观测互补，我们正在协商建立联合分析工作组。"欧洲空间局也计划用即将发射的Euclid望远镜进行协同观测。

随着5月1日首批科学图像的传回，人类正式开启"宇宙普查"新时代。这张动态3D地图不仅将改写天文学教科书，更可能为"我们在宇宙中是否孤独"这一终极问题提供线索。正如项目首席科学家艾伦·库珀所言："这不是终点，而是理解宇宙拼图的第一块基石。"