สเฟียร์เอ็กซ์

จรวด SPHEREx อยู่บนแท่นซ่อมบำรุง กำลังเตรียมพร้อมสำหรับการปล่อยขึ้นสู่อวกาศ
ชื่อ	สเปกโตรโฟโตมิเตอร์สำหรับประวัติศาสตร์ของจักรวาล ยุคแห่งการแตกตัวเป็นไอออน และการสำรวจน้ำแข็ง
ประเภทภารกิจ	ฟิสิกส์ดาราศาสตร์
ผู้ปฏิบัติงาน	นาซ่า
รหัส COSPAR	2025-047E
หมายเลข SATCAT	63182
เว็บไซต์	spherex .caltech .edu
ระยะเวลาของภารกิจ	วางแผนไว้: 25 เดือนระยะเวลาที่ผ่านไป: 1 ปี 3 เดือน 12 วัน
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิต	บริษัท บีเออี ซิสเต็มส์ อิงค์ (เดิมชื่อบอลล์ แอโรสเปซ แอนด์ เทคโนโลยีส์ )
ปล่อยมวล	502 กก. (1,107 ปอนด์) [ 1 ]
มิติ	สูง 2.6 เมตร (8 ฟุต 6 นิ้ว) กว้างและลึก 3.2 เมตร (10 ฟุต) [ 1 ]
พลัง	750 วัตต์[ 1 ]
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	12 มีนาคม 2025, 03:10:00  UTC (11 มีนาคม 2025, 20:10 น.  PDT ) [ 2 ] [ 3 ]
จรวด	ฟอลคอน 9 บล็อก 5
จุดปล่อยจรวด	แวนเดนเบิร์ก , SLC-4E
ผู้รับเหมา	สเปซเอ็กซ์
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	วงโคจรโลกแบบศูนย์กลางโลก
ระบอบการปกครอง	วงโคจรโลกต่ำสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์
ระดับความสูง	700 กม. (430 ไมล์)
ความโน้มเอียง	97°
ระยะเวลา	90 นาที
กล้องโทรทัศน์หลัก
เส้นผ่านศูนย์กลาง	20 ซม. (7.9 นิ้ว)
ความยาวคลื่น	อินฟราเรดใกล้
ทรานสปอนเดอร์
วงดนตรี	ย่านความถี่ S , ย่านความถี่ Ka
เครื่องดนตรี
สเปกโทรโฟโตมิเตอร์
โครงการนักสำรวจ

SPHEREx ( Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer ) ^{[ 4 ]}เป็นหอดูดาวอวกาศอินฟราเรดใกล้ ที่ทำการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดเพื่อวัด สเปกตรัม อินฟราเรดใกล้ ของกาแล็กซี ประมาณ 450 ล้านกาแล็กซีในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 SPHEREx ได้รับเลือกจากNASAสำหรับ ภารกิจ Medium-Class Explorers ครั้งต่อไป โดยเอาชนะแนวคิดภารกิจคู่แข่งสองภารกิจ ได้แก่ArcusและFINESSE ^{[ 5 ] [ 6 ]} SPHEREx ถูกปล่อยขึ้นสู่ อวกาศเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2025 ด้วย จรวด Falcon 9 Block 5พร้อมกับ ไมโครดาวเทียม PUNCHจากฐานทัพอวกาศแวนเดนเบิร์ก [ ^{2 ] [ 3 ] หัวหน้า}โครงการวิจัยคือ James Bock จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) ใน เมืองพาซาดีนา รัฐ แคลิฟอร์เนีย

SPHEREx ใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ในการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดเพื่อวัด สเปกตรัม อินฟราเรดใกล้ตั้งแต่ 0.75 ถึง 5.0 ไมโครเมตร โดยใช้เครื่องมือเพียงชิ้นเดียวที่มีโหมดการสังเกตเพียงโหมดเดียวและไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ ในขณะที่ทำการสร้างแผนที่ท้องฟ้าทั้งหมด (ในแถบสีที่แตกต่างกัน 96 แถบ ซึ่งเกินความละเอียดสีของแผนที่ท้องฟ้าทั้งหมดก่อนหน้านี้^{[ 5 ] )}สี่ครั้งในระหว่างภารกิจ 25 เดือนตามกำหนด เทคโนโลยีที่สำคัญคือตัวกรองแบบแปรผันเชิงเส้น [ ^{7 ]}ดังที่แสดงให้เห็นโดย LEISA บนNew Horizons ^{[ 8 ]}

มันจะจำแนกกาแล็กซีตาม ความแม่นยำ ของการเลื่อนแดงโดยจัดหมวดหมู่กาแล็กซีประมาณ 450 ล้านกาแล็กซี และปรับสเปกตรัมที่วัดได้ให้เข้ากับคลังแม่แบบกาแล็กซี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง SPHEREx จะตรวจสอบสัญญาณจากแสงภายในฮาโลและจากยุคของการเกิดไอออนใหม่ [ ^{7 ] มัน}จะสำรวจสิ่งที่ขับเคลื่อนการขยายตัว ของเอกภพในยุคแรก สำรวจต้นกำเนิดและประวัติของกาแล็กซี และสำรวจต้นกำเนิดของน้ำในระบบดาวเคราะห์^{[ 7 ] [ 9 ] [ 10 ]}

SPHEREx เสริม การสำรวจสเปกโตรสโกปี ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศEuclidและ Nancy Grace Roman ที่วางแผนไว้ข้อมูลเรดชิฟต์ที่มีความแม่นยำสูงของกาแล็กซีเบื้องหน้าซึ่งจัดทำโดย SPHEREx ร่วมกับ การวัด เลนส์ความโน้มถ่วงที่อ่อนแอของกาแล็กซีเบื้องหลังจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Euclid และ Nancy Grace Roman จะช่วยให้สามารถวัดการกระจายตัวของสสารมืดที่อยู่รอบกาแล็กซีเบื้องหน้าได้โดยตรง^{[ 11 ]}การสำรวจเรดชิฟต์ต่ำของ SPHEREx ช่วยให้การวัดพารามิเตอร์การขยายตัวของจักรวาลเป็นอิสระเป็นส่วนใหญ่ จึงให้หลักฐานใหม่^{[ 10 ] [ 7 ]}

กล้องโทรทรรศน์แบบกระจกสามบานมีเส้นผ่านศูนย์กลางช่องรับแสง 20 เซนติเมตร มีมุมมองภาพ3.5° × 11° และมีอาร์เรย์ โฟโตดีเทคเตอร์ปรอทแคดเมียมเทลลูไรด์ (HgCdTe) ขนาด 2K × 2K จำนวนหกชุด ^{[ 12 ] [ 8 ]} อาร์เรย์ระนาบโฟกัสขนาด 2K × 2Kแต่ละชุดถูกคลุมด้วยตัวกรองเชิงเส้นแบบแปรผัน ซึ่งให้การตอบสนองแบบแถบแคบโดยมีจุดศูนย์กลางของแถบที่แปรผันไปตามแกนหนึ่งของอาร์เรย์ SPHEREx ได้รับสเปกตรัมผ่านการเปิดรับแสงหลายครั้ง โดยวางแหล่งกำเนิดที่กำหนดไว้ที่ตำแหน่งต่างๆ ในมุมมองภาพ ซึ่งจะวัดที่ความยาวคลื่นต่างๆ โดยการเปลี่ยนทิศทางของยานอวกาศ^{[ 8 ]}

ยานอวกาศและกล้องโทรทรรศน์ SPHEREx ได้รับการจัดหาโดยBAE Systems Inc.แผนก Space & Mission Systems (เดิมคือBall Aerospace & Technologies ) ในขณะที่อุปกรณ์บรรทุกได้รับการพัฒนาโดย Caltech และห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA สถาบันดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์อวกาศแห่งเกาหลีได้จัดหาห้องทดสอบไครโอเจนิกที่ไม่ใช่สำหรับการบิน^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

ข้อเสนอ SPHEREx ถูกส่งไปยัง NASA เมื่อวันที่ 19 ธันวาคม 2014 และได้รับการคัดเลือกสำหรับการพัฒนาแนวคิดเพิ่มเติม (เฟส A) เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2015 สำหรับโครงการ Small Explorer (SMEX) ^{[ 16 ] [ 17 ]}รายงานการศึกษาแนวคิดโดยละเอียดถูกส่งไปยัง NASA เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2016 แต่ไม่ได้รับการคัดเลือกสำหรับ SMEX เวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงของ SPHEREx ถูกส่งเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม 2016 ในฐานะMedium-Class Explorer (MIDEX) และได้รับการคัดเลือกเป็นผู้เข้ารอบสุดท้ายในเดือนสิงหาคม 2017 พร้อมกับภารกิจคู่แข่งอีกสองภารกิจ ได้แก่ArcusและFast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer (FINESSE) ^{[ 6 ]}แต่ละทีมได้รับเงิน 2 ล้านดอลลาร์สหรัฐเพื่อปรับปรุงแนวคิดภารกิจของตนเป็นเวลาเก้าเดือน^{[ 6 ]}

SPHEREx ได้รับเลือกให้เป็นผู้ชนะในเดือนกุมภาพันธ์ 2019 และภารกิจได้รับการอนุมัติให้ดำเนินการตามแผนรายละเอียด^{[ 5 ]}เมื่อวันที่ 4 กุมภาพันธ์ 2021 NASA ประกาศว่าได้เลือกSpaceX Falcon 9เพื่อปล่อยยานอวกาศ และค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการปล่อยจะอยู่ที่ 98.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 18 ]}ในเดือนสิงหาคม 2022 NASA ประกาศว่าไมโครแซทเทลไลท์ 4 ดวงของ กลุ่มดาวเทียม PUNCHจะถูกปล่อยพร้อมกับ SPHEREx ในฐานะ payloads แบบ rideshare ^{[ 19 ]}ภารกิจถูกปล่อยเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2025 ^{[ 2 ]}แสงแรกเกิดขึ้นในเดือนเมษายน 2025 ^{[ 20 ]}การดำเนินงานทางวิทยาศาสตร์ปกติเริ่มขึ้นในวันที่ 1 พฤษภาคม 2025 ^{[ 21 ]}

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของภารกิจ (การออกแบบ การสร้าง การปล่อย และการดำเนินงานหลัก) คือ 488 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 1 ]}

Wikimedia Commons มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับSPHEREx

• วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบด้วยการสำรวจสเปกโตรโฟโตเมตริกทั่วท้องฟ้าในย่านอินฟราเรดใกล้ของ SPHEREx (PDF)