全球首台红外宇宙探测望远镜“SPHEREx”将执行25个月任务

by Kim Jonghwa

Published 12 Mar.2025 15:08(KST)

30多名天文研究院研究员从策划阶段起积累全项目执行经验
NASA戈达德太空飞行中心负责任务运行与管制

12日发射升空、奔赴太空的太空望远镜SPHEREx是首台红外巡天太空望远镜。

SPHEREx长1.5米、宽1.5米、高1.3米，望远镜口径为20厘米，将在约650公里高度的太阳同步轨道上，于截至2027年9月的约2年6个月期间，在0.75至5.0微米的波长范围内执行观测任务。

该望远镜将以102种“颜色”观测整个天空，获取约10亿个天体的物理信息，并将首次制作红外三维宇宙地图。借此，将把银河系中以冰状态存在的水和二氧化碳的分布可视化成图，从而判断是否具备生命存在的环境。

SPHEREx是美国国家航空航天局（NASA）自2015年起投入2.42亿美元预算（约3460亿韩元，不含发射费用）推进的中型巡天任务项目，由加州理工学院（Caltech）牵头，韩国天文研究院和NASA喷气推进实验室（NASA Jet Propulsion Laboratory, NASA JPL）等12家机构参与。韩国天文研究院是参与SPHEREx联合研制的唯一国际合作机构，韩国政府为此投入了150亿韩元预算。

斯皮尔X 探测活动预测图。NASA JPL 提供

韩国天文研究院凭借自主研发的近红外太空望远镜“恒星形成历史近红外成像光谱仪”（Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history, NISS）的技术实力获得认可，自2016年起就参与了SPHEREx的方案设计阶段，并自2019年任务获选后开展国际联合研制，先后有30余名韩国研究人员参与其中。

SPHEREx的核心技术是成像光谱巡天技术，即将拍摄大范围区域的“成像观测”和按波长测量光强的“光谱观测”相结合。NASA相关人士也高度评价韩国天文研究院的技术，称“以多达102种颜色观测整个宇宙，是全球首次进行的划时代尝试”。

此次发射成功还具有另一层意义，即这是NASA首次在一次发射中同时执行中型与小型两类任务的“拼车（Rideshare）”发射任务。除SPHEREx外，搭载在“猎鹰9号”运载火箭上的还有两颗为NASA小型探测任务开发的太阳风观测卫星“PUNCH”。

SPHEREx的任务运行与管制由NASA戈达德太空飞行中心（NASA Goddard Space Flight Center）和喷气推进实验室（NASA JPL）统筹负责。它将与位于极地附近、隶属NASA近地空间网络的南极特罗尔（Troll）、阿拉斯加费尔班克斯（Fairbanks）、智利蓬塔阿雷纳斯（Punta Arenas）、挪威斯瓦尔巴群岛（Svalbard）等地面站进行通信。

SPHEREx在发射后将进入约37天的初始运行阶段，进行试运行并实施首次试验观测。完成初始运行后，将在25个月内执行观测任务，以98分钟为一圈绕地极轨运行，每天绕行约14.5圈，累计拍摄宇宙超过600次。