NASA SPHEREx巡天望远镜完成首张全天102波段红外图谱

美国国家航空航天局（NASA）旗下的SPHEREx（宇宙历史、再电离纪元与冰探测光谱光度计）太空观测站，已成功绘制出其首张覆盖整个天穹的、包含102个近红外波段的完整地图。这台尖端设备由加州理工学院（Caltech）和喷气推进实验室（JPL）共同协作开发，并于2025年3月12日成功发射升空。

用于首次全天普查的数据采集工作历时六个月，自2025年5月启动，直至同年12月圆满收官。这项任务的预期寿命为两年，它将为天文学家提供无与伦比的观测数据，旨在揭示早期宇宙的奥秘以及生命起源的先决条件。通过六个探测器获取的每一个波段，都蕴含着关于恒星、星际尘埃以及炽热氢气等天体的独特信息。该望远镜每日绕地球轨道运行约14至14.5圈，每圈能生成大约3600张图像，正是这种高效率的工作模式，使得它能够在短短半年内完成对整个天球的彻底扫描。

这张新绘制的星图具有重大的科学价值，它能够帮助科学家们追踪“大再电离事件”如何影响了数亿个星系的三维空间分布格局。研究人员计划利用SPHEREx的数据，深入探究星系在近138亿年的宇宙演化历程中的变化轨迹，特别是要厘清导致我们银河系中水和有机分子等关键元素形成的初始宇宙条件。此外，该任务还将重点考察“宇宙背景光”的信号，以及来自“黑暗时代”之后、迄今为止研究最少的“再电离纪元”的微弱信号。

2025年6月2日，接替洛莉·莱申（Lori Leshin）出任第11任NASA JPL主任的戴夫·加拉格尔（Dave Gallagher），对SPHEREx给予了高度评价，称其为一项具有巨大发现潜力的重大天体物理学任务。望远镜及其航天硬件的研制工作主要由BAE Systems公司（前身为Ball Aerospace）负责，而Caltech和JPL则承担了对整个观测站的统筹管理。与詹姆斯·韦伯太空望远镜不同，SPHEREx的独特之处在于其广阔的视场，这使其能够实现对全天域的系统性光谱分析。在其为期两年的主要任务阶段内，计划再进行三次完整的全天扫描，并将这些后续成果与首张地图进行整合，以期大幅提升测量的精确度。

诺贝尔物理学奖得主约翰·马瑟（John Mather），因其在COBE卫星上对宇宙微波背景辐射的开创性研究而闻名，他强调，像SPHEREx这样的任务，对于解答核心的宇宙学难题至关重要，它们共同构建了对宇宙演化史的全面认知。马瑟指出，SPHEREx在短短六个月内收集到的海量数据，尤其是在与其他任务数据协同分析时，将展现出无与伦比的价值。