یک مأموریت فضایی تازه فعالیت خود را آغاز کرده است. هفته گذشته نخستین تصاویر علمی مأموریت SPHEREx ناسا (مخفف: طیف‌سنج نوری برای تاریخچه کیهان، دوران یونش مجدد، و کاوش یخ‌ها) منتشر شد. این مأموریت اکنون وارد فاز عملیاتی علمی خود شده و قرار است روزانه ۳۶۰۰ تصویر منحصربه‌فرد تهیه کند تا نقشه‌ای سه‌بعدی از آسمان ایجاد نماید.
فاز علمی مأموریت پس از گذراندن یک دوره‌ی یک‌ماهه برای کالیبراسیون و راه‌اندازی ابزارها آغاز شده است. SPHEREx در تاریخ ۲۲ اسفند ۱۴۰۳، با استفاده از موشک فالکون-۹ شرکت اسپیس‌اکس از پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ پرتاب شد. این پرتاب به‌صورت مشترک با مأموریت PUNCH (ابزاری برای بررسی هم‌پیوندی تاج خورشیدی و هلیوسفر) انجام گرفت.
اعتبار: ناسا / جیم راس
SPHEREx در مداری خورشیدهم‌زمان با دوره‌ی تناوب ۹۰ دقیقه، آسمان را نوار به نوار با پهنای ۴.۵ درجه اسکن می‌کند. این مدار خاص به فضاپیما اجازه می‌دهد که همواره پنل‌های خورشیدی را به سمت خورشید نگه دارد، در حالی که ابزارهای نوری در سایه و خلاف جهت خورشید باقی می‌مانند و خنک می‌شوند.
جیمز باک از JPL ناسا اظهار داشت:
«ابزار SPHEREx و فضاپیما عملکردی بسیار خوب دارند؛ حتی بهتر از پیش‌بینی‌های ما پیش از پرواز. ما به دمای هدف مورد نظر برای تلسکوپ و صفحه کانونی (۶۲ و ۴۵ کلوین) رسیده‌ایم و میزان نویز ابزار، وضوح تلسکوپ و حساسیت نسبت به منابع نقطه‌ای نیز مطابق با انتظارات علمی ماست. همچنین دقت نشانه‌روی و چرخش فضاپیما عالی است. البته در برخی تصاویر اولیه، تابش‌هایی از جو بالایی زمین، به‌ویژه در طول‌موج ۱.۰۸۳ میکرون ناشی از هلیوم دیده می‌شود.»
اهداف اصلی مأموریت SPHEREx
۱. اندازه‌گیری مقدار یخ‌ها (آب، متانول، دی‌اکسید و مونوکسید کربن) در ابرهای غبار مولکولی
۲. مشاهده روشنایی پس‌زمینه فراکهکشانی برای ردیابی تحول کهکشان‌ها در طول زمان
۳. نقشه‌برداری سه‌بعدی و گسترده از موقعیت میلیون‌ها کهکشان برای درک نقش تورم کیهانی در لحظات اولیه‌ی جهان
محققان با رصد دقیق حرکت و مکان کهکشان‌ها در زمان حال، امیدوارند بتوانند سرنخ‌هایی درباره‌ی اتفاقات دوران اولیه‌ی کیهان به دست آورند، به‌ویژه از زمان “تورم کیهانی” که جهان در کسری از ثانیه، به طرز بی‌سابقه‌ای گسترش یافت. همان‌طور که تابش پس‌زمینه‌ی کیهانی (CMB) اثراتی از گذشته را در طول‌موج‌های مایکروویو ثبت کرده، انتظار می‌رود SPHEREx چنین اثراتی را در فروسرخ نیز آشکار کند.
اعتبار: شرکت BAE Systems / بنجامین فرای
SPHEREx با شش ابزار چندطیفی، که در بازه‌ی فروسرخ از ۰.۷۵ تا ۵.۰ میکرون فعالیت می‌کنند، اولین مأموریتی خواهد بود که کل آسمان را در ۱۰۲ طول‌موج مختلف در این بازه بررسی می‌کند. این ابزارها ثابت هستند و جهت‌گیری فضاپیما با استفاده از چرخ‌های واکنشی انجام می‌شود.
اعتبار: ناسا / JPL-کلتک
این مأموریت قرار است بیش از ۱۰۰ میلیون ستاره در کهکشان راه شیری و بیش از ۴۵۰ میلیون کهکشان در ورای آن را بررسی کند.
تصاویر علمی اولیه حاصل اسکن‌هایی از کهکشان اقماری ابر ماژلانی بزرگ و خوشه ستاره‌ای NGC 1763 در صورت فلکی شمشیرماهی (Dorado) هستند. در هر نوبت، SPHEREx شش تصویر هم‌زمان در باندهای مختلف فروسرخ ثبت می‌کند و این کار را روزانه ۳۶۰۰ بار تکرار می‌نماید (۶۰۰ بار برای هر یک از شش آشکارساز). در یکی از این تصاویر، در طول‌موج ۳.۲۹ میکرون، غبارهای مولکولی آشکار شده‌اند و در تصویر دیگر در ۰.۹۸ میکرون، ترکیبات آروماتیک چندحلقه‌ای از دل غبار دیده می‌شوند.
اعتبار: ناسا / JPL-کلتک
گام بعدی برای SPHEREx
و این تنها بخش کوچکی از آن چیزی‌ست که SPHEREx می‌تواند انجام دهد. این مأموریت در فاز علمی خود طی ۲۵ ماه آینده بیش از ۱۱,۰۰۰ بار مدار زمین را از شمال به جنوب طی خواهد کرد.
SPHEREx قرار است پلی باشد میان تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) و تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن، که انتظار می‌رود در اواخر سال ۱۴۰۵ پرتاب شود – اگر بودجه آن تأمین گردد.
جیم فنسان از JPL ناسا می‌گوید:
«ما قرار است با نگاه به جهان امروز در بزرگ‌ترین مقیاس‌ها، به بررسی کوچک‌ترین ساختارهای آغازین کیهان بپردازیم. در این هدف، نوعی زیبایی شاعرانه نهفته است.»
نجوم فروسرخ اکنون در خط مقدم علم کیهانی قرار دارد، و SPHEREx وعده می‌دهد که پاسخ برخی از مهم‌ترین معماهای این حوزه را روشن کند.
