SPHEREx 是美國太空總署最新的天體物理觀測站，它已搭載獵鷹9 號火箭與研究太陽風的PUNCH 任務一起發射升空。 SPHEREx 將繪製宇宙的3D 地圖，幫助揭示宇宙歷史和生命的構成要素。它的觀測結果將與哈伯和韋伯等望遠鏡的觀測結果相得益彰，為星系的形成和演化提供見解。同時，PUNCH 將研究太陽日冕如何產生太陽風和太空天氣，這些都會對地球產生影響。這次成功發射標誌著在宇宙起源和太陽對太空的影響方面取得突破性發現的開始。

2025 年3 月11 日星期二，SpaceX Falcon 9 火箭搭載NASA 的SPHEREx 天文台和PUNCH 衛星從加州范登堡太空基地的4 號東發射台發射升空。 SPHEREx 將使用其望遠鏡進行全天光譜勘測，創建整個天空的3D 地圖，以幫助科學家研究宇宙的起源。 PUNCH 將研究太陽物質外流或太陽風的起源，捕捉太陽日冕和太陽風進入太陽系的連續3D 影像。圖片來源：NASA/Jim Ross

美國太空總署最新的太空觀測站SPHEREx 目前正在探索宇宙的起源、星系的歷史以及我們銀河系生命的基石。 SPHEREx 是宇宙歷史分光光度計、再電離時代和冰探測器的簡稱，於太平洋時間3 月11 日晚上8:10 搭載SpaceX 獵鷹9號火箭從加州范登堡太空基地發射升空。

和獵鷹9 號上的SPHEREx一起發射的還有美國太空總署PUNCH（統一日冕和日光層的偏振儀）任務的四顆小型衛星，旨在研究太陽外層大氣如何轉變為太陽風——流經太陽系的帶電粒子流。

「NASA​​ 科學研究的方方面面都是相互關聯的，用一枚火箭發射SPHEREx 和PUNCH 使在太空中進行驚人科學研究的機會增加了一倍，」NASA 華盛頓總部科學任務理事會副局長Nicky Fox 說。 “恭喜這兩個任務團隊探索宇宙，從遙遠的星係到我們鄰近的恆星。我很高興看到未來幾年傳回的數據。”

2025 年3 月11 日星期二，SpaceX 獵鷹9 號火箭搭載NASA 的SPHEREx 天文台和PUNCH 衛星從位於加州范登堡太空軍事基地的4 號東航太發射場發射升空。圖片來源：NASA/Jim Ross

負責管理SPHEREx 的NASA 南加州噴射推進實驗室( JPL ) 的地面控制人員於太平洋夏令時間晚上9:31與太空天文台建立了通訊。經過大約一個月的檢查期後，天文台將開始為期兩年的主要任務，在此期間，工程師和科學家將確保太空船正常運作。

美國宇航局噴射推進實驗室主任勞裡·萊辛表示：「儘管南加州野火席捲了我們的社區，但我們出色的SPHEREx 團隊仍堅持完成這項任務，這證明了他們致力於加深人類對宇宙的了解。我們現在熱切期待SPHEREx 全天空調查帶來的科學突破——包括對宇宙起源和生命成分所在位置的洞察。」

2025 年3 月11 日星期二，在NASA 的SPHEREx 天文台和PUNCH 衛星發射後，SpaceX Falcon 9 號火箭第一級降落在加州范登堡太空軍基地的4 號著陸區，一道光亮照亮了天空。圖片來源：NASA/Jim Ross

PUNCH 衛星在發射後約53 分鐘成功分離，地面控制人員已與所有四顆PUNCH 太空船建立通訊。現在，PUNCH 開始為期90 天的調試期，四顆衛星將進入正確的軌道編隊，儀器將作為單一「虛擬儀器」進行校準，然後科學家開始分析太陽風影像。

這兩個任務的設計目標是在晝夜線（也稱為晨昏線）上方的低地球太陽同步軌道上運行，這樣太陽相對於太空船的位置就始終保持不變。這對SPHEREx 來說至關重要，因為它可以保護望遠鏡免受太陽光和熱的影響（這兩者都會阻礙其觀測），對於PUNCH 來說，它可以清晰地看到太陽周圍的所有方向。

SPHEREx 任務將提供第一個全天光譜調查。在為期兩年的計畫任務中，SPHEREx 天文台將收集銀河系中超過4.5 億個星係以及超過1 億顆恆星的數據，以探索宇宙的起源。圖片來源：NASA

為了實現其廣泛的科學目標，SPHEREx 將每六個月創建一張整個天體的3D 地圖，提供廣闊的視角來補充那些更詳細地觀察天空較小部分的太空望遠鏡的工作，例如美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡和哈伯太空望遠鏡。

這項任務將使用一種稱為光譜學的技術來測量鄰近宇宙中4.5 億個星系的距離。 （見下面的影片）它們的大規模分佈受到近140 億年前發生的一次被稱為膨脹的事件的微妙影響，該事件導致宇宙在大爆炸後幾分之一秒內膨脹了數萬億倍。該任務還將測量宇宙中所有星系的總集體輝光，為星系在宇宙時間中如何形成和演化提供新的見解。

美國太空總署的SPHEREx 任務將以一種天文學上前所未有的方式探索宇宙。天文台不僅視野廣闊，還能以100 多種顏色觀察天空。這種方法將有助於SPHEREx 了解我們宇宙的起源以及對生命至關重要的水和其他分子。圖片來源：NASA探索生命的基石

光譜學還可以揭示宇宙物體的組成，SPHEREx 將勘察我們的星系，尋找隱藏的冰凍水冰和其他分子（如二氧化碳）的儲量，這些分子對於我們所知的生命至關重要。

JPL SPHEREx 專案經理詹姆斯·範森(James Fanson) 表示：“自古以來，人類就一直在問’我們是如何來到這裡的？’和’我們是孤獨的嗎？’等問題。我認為，我們活在這樣一個時代，擁有科學工具來真正開始回答這些問題，這真是太不可思議了。”

藝術家構想的NASA PUNCH 任務的四顆衛星正在觀測太陽外層大氣日冕。圖片來源：西南研究所

美國太空總署的PUNCH 將對太陽系內部和太陽外層大氣日冕進行全球3D 觀測，以了解其質量和能量如何變成太陽風，即從太陽向四面八方吹出的帶電粒子流。該任務將探索日冕物質拋射等太空天氣事件的形成和演變，這些事件可能形成高能量粒子輻射風暴，並危及太空船和太空人。

「行星之間的空間並不是一片虛空。那裡充滿了湍急的太陽風，會吹拂地球，」西南研究所的該任務首席研究員克雷格·德福雷斯特(Craig DeForest) 說道。 「PUNCH 任務旨在解答一些基本問題，例如像我們的太陽這樣的恆星如何產生恆星風，以及它們如何在地球上引發危險的太空天氣事件。”

有關SPHEREx、PUNCH 的更多信息

美國太空總署的SPHEREx 任務由美國太空總署噴射推進實驗室(JPL) 負責管理，該實驗室隸屬於美國太空總署總部科學任務理事會下的天文物理學部門。望遠鏡和太空船平台由BAE 系統公司（前身為Ball Aerospace）製造。

來自美國10所機構、韓國2所機構和台灣1所機構的科學家團隊將分析SPHEREx 收集的數據。加州理工學院的IPAC 中心（該中心也為NASA 管理JPL）將處理和歸檔資料。該任務的首席研究員在加州理工學院工作，並在JPL 任職。收集後，SPHEREx 資料集將透過NASA-IPAC 紅外線科學檔案向公眾開放。

PUNCH 任務由西南研究院(SwRI) 領導，該研究院在德克薩斯州聖安東尼奧的總部設計並建造了四艘太空船和寬視場成像儀。窄視場成像儀由華盛頓的海軍研究實驗室開發。 PUNCH 由位於科羅拉多州博爾德的SwRI 辦公室運營，並由位於馬裡蘭州格林貝爾特的NASA 戈達德太空飛行中心的探索者計畫辦公室管理。

SPHEREx 和PUNCH 的發射服務均由位於佛羅裡達州肯尼迪航天中心的美國宇航局發射服務計劃提供。

編譯自/ ScitechDaily