NASA发射任务以研究太阳和宇宙的起源

2025 年 3 月 12 日-- 美国宇航局最新的天体物理观测站 SPHEREx 正在研究宇宙的起源和星系的历史，并寻找我们星系中生命的成分。SPHEREx 是宇宙历史分光光度计、再电离时代和冰探测器的缩写，于3 月 11 日太平洋夏令时间晚上 8:10搭载 SPACEX 猎鹰 9 号火箭从加利福尼亚州范登堡太空基地东 4 号航天发射场。

猎鹰 9 号上与SPHEREx一起搭载的还有四颗小型卫星，它们组成了该机构的PUNCH（统一日冕和日光层的偏振仪）任务，该任务将研究太阳外层大气如何变成太阳风。

“NASA 科学研究的方方面面都是相互关联的，用一枚火箭发射 SPHEREx 和 PUNCH 使在太空中进行令人难以置信的科学研究的机会增加了一倍，” NASA华盛顿总部科学任务理事会副局长Nicky Fox说道。“祝贺这两个任务团队探索宇宙，从遥远的星系到我们邻近的恒星。我很高兴看到未来几年传回的数据。”

负责管理 SPHEREx 的 NASA南加州喷气推进实验室的地面控制人员于太平洋夏令时间晚上 9:31与太空天文台建立了通信。经过大约一个月的检查期后，天文台将开始为期两年的主要任务，在此期间，工程师和科学家将确保航天器正常运行。

美国宇航局喷气推进实验室主任劳里·莱辛表示： “尽管南加州野火席卷了我们的社区，但我们出色的 SPHEREx 团队仍坚持完成这项任务，这证明了他们致力于加深人类对宇宙的了解。我们现在热切期待 SPHEREx 全天空调查带来的科学突破——包括对宇宙起源和生命成分所在位置的洞察。”

PUNCH 卫星在发射后约 53 分钟成功分离，地面控制人员已与所有四颗 PUNCH 航天器建立通信。现在，PUNCH 开始为期 90 天的调试期，四颗卫星将进入正确的轨道编队，仪器将作为单个“虚拟仪器”进行校准，然后科学家开始分析太阳风图像。

这两次任务的设计目标是在昼夜线（也称为晨昏线）上方的低地球太阳同步轨道上运行，这样太阳相对于航天器的位置就始终保持不变。这对于 SPHEREx 来说至关重要，因为它可以保护望远镜免受太阳光和热的影响（这两者都会阻碍其观测），对于 PUNCH 来说，它可以清晰地看到太阳周围的所有方向。

为了实现其广泛的科学目标，SPHEREx 将每六个月创建一张整个天空的 3D 地图，提供广阔的视角来补充更详细地观察天空较小部分的太空望远镜的工作，例如美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜。

该任务将使用一种称为光谱学的技术来测量邻近宇宙中 4.5 亿个星系的距离。它们的大规模分布受到近 140 亿年前发生的一次被称为膨胀的事件的微妙影响，该事件导致宇宙在大爆炸后几分之一秒内膨胀了数万亿倍。该任务还将测量宇宙中所有星系的总辐射量，为星系在宇宙时间中如何形成和演化提供新的见解。

光谱学还可以揭示宇宙物体的组成，SPHEREx 将勘察我们的星系，寻找隐藏的冰冻水冰和其他分子（如二氧化碳）的储量，这些分子对于我们所知的生命至关重要。

JPL SPHEREx 项目经理詹姆斯·范森(James Fanson)表示：“自古以来，人类就一直在问‘我们是如何来到这里的？’和‘我们是孤独的吗？’等问题。我认为，我们活在这样一个时代，拥有科学工具来真正开始解答这些问题，这真是太不可思议了。”

美国宇航局的 PUNCH 将对太阳系内部和太阳外层大气日冕进行全球 3D 观测，以了解其质量和能量如何变成太阳风，即从太阳向四面八方吹出的带电粒子流。该任务将探索日冕物质抛射等太空天气事件的形成和演变，这些事件可能形成高能粒子辐射风暴，危及航天器和宇航员。

“行星之间的空间并不是一片虚空。那里充满了湍急的太阳风，会吹拂地球，”西南研究所的该任务首席研究员克雷格·德福雷斯特(Craig DeForest) 说道。“PUNCH 任务旨在解答一些基本问题，比如像太阳这样的恒星如何产生恒星风，以及它们如何在地球上引发危险的太空天气事件。”

有关 SPHEREx、PUNCH 的更多信息

SPHEREx 任务由 NASA JPL 为位于 NASA 总部科学任务理事会内的天体物理学部管理。 BAE 系统公司（前身为 BALL AEROSPACE）建造了望远镜和航天器总线。 SPHEREx 数据的科学分析将由位于美国 10 所机构、韩国 2 所机构和台湾 1 所机构的科学家团队进行。数据将在加州理工学院的IPAC进行处理和存档 ，该中心负责为 NASA 管理 JPL。该任务的首席研究员在加州理工学院工作，并受 JPL 联合任命。 SPHEREx 数据集将在 NASA-IPAC红外科学档案中向公众开放。

西南研究所 (SwRI) 领导PUNCH任务，并在其位于德克萨斯州圣安东尼奥的 总部建造了四艘航天器和宽视场成像仪。窄视场成像仪由华盛顿的海军研究实验室建造。该任务由位于科罗拉多州博尔德的 SwRI 办公室运营，由位于马里兰州格林贝尔特的NASA 戈达德太空飞行中心的探索者计划办公室为位于华盛顿的 NASA 科学任务理事会管理。 

美国宇航局的发射服务项目位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心，为 SPHEREx 和 PUNCH 提供了发射服务。