# #优质好文激励计划# # 从星际尘埃到地外生命：为什么科学家对美国航空航天局最近发射的“SPHEREx”空间望远镜如此期待

“在恒星之间存在一些值得我们关注的物质，而SPHEREx空间望远镜将会对此给出证据。”

图中显示了美国航空航天局的SPHEREx计划所使用的仪器，人们正在将其从天花板上方缓缓降入检测室之内（图片来自美国航空航天局/喷气推进实验室）

美国航空航天局设计了一个尺寸不算大，却“身负重任”的空间望远镜，并已将其发射到环绕地球的太空轨道中。

这个形状如喇叭筒的望远镜被称为SPHEREx，其全称是“宇宙历史、再电离时期光谱光度计以及冰探测器”，它搭载在SpaceX公司的猎鹰9火箭上，于2025年3月4日在加利福尼亚州的范登堡发射升空。

克雷•洛克利夫是巴尔的摩郡马里兰大学的博士后，负责在美国航空航天局的哥达德空间飞行中心研究系外行星大气层。他告诉本文作者：“这一新发射的太空天文台所具备的全天域特性是令人激动的，其设备可以观测全部天空区域。”它具有无与伦比的清晰度，拍摄的全景照片可以帮助科学家了解宇宙起源、观测星系，以及寻找漂浮在我们银河系之内的生命必须物质。

搭载着SphereX空间望远镜的猎鹰9火箭静待发射（图片来自网络）

SPHEREx计划的一个关键目标就是找到构成生命的基本成分在太空中的位置。这些成分散布在浩瀚的气体和尘埃构成的分子云之中，这些地方也是恒星和行星诞生的摇篮。为了实现这一目的，望远镜上携带了棱镜形状的光谱仪，可以从电磁波中获得肉眼不可见的信息，在上百个红外波段下，为科学家揭示数以百万的恒星和星系。洛克利夫表示：“这种分析能力对于寻找水和其它生命相关的分子或者聚合物质是非常关键的。”

虽然科学家已经在星际介质和原始行星盘（其中充斥着行星诞生的最初物质）中探测到很多有机分子，“但是我们对这些区域中含有的有机物质丰度依然所知甚少”，佛罗里达理工学院的天体生物学家纳斯维•林伽告诉本文作者。也就是说，科学家对于水分子是如何有效的从星际空间传输到原始行星盘，并形成新行星中水分的过程依然不了解。“这一任务会丰富我们的数据，帮助我们更好的预测行星上生命形成的可能性”。

SPHEREx望远镜的一个示意图，图中对望远镜做了一个剖面展示，以显示其内部结构（图片来自美国航空航天局/喷气推进实验室）

这一计划将花费4.88亿美元。它对全天域的观测结果会向我们揭示星际物质的分布和化学成分。洛克利夫表示：目前全世界的天文学家仅了解各自观测区域的局部情况，而对充斥着全宇宙的星际物质并不甚了解。

她对此做了解释：“许多天文学家认为星际尘埃没有任何价值，它仅仅起到了阻挡我们观测更多天体细节的作用。但是SPHEREx计划将会向我们证明星际尘埃中隐藏着我们感兴趣的物质。”

SPHEREx计划的另一个重要目标是帮助科学家了解宇宙大爆炸开始阶段的物理过程，这一过程在宇宙大爆炸发生之后的1033分之一秒内引起了空间的快速膨胀，即人们所说的宇宙膨胀。参与这一项目的科学家奥利维尔•多尔对作者表示：“目前我们无法理解这一物理过程，其原因在于这种能量量级超出了人类在地球上的探测能力。”

发射前的SphereX望远镜（图片来自网络）

而SPHEREx计划将绘制出关联着4.5亿个星系的三维分布图，这将揭示宇宙不同区域的细微特征差异。而这些差异产生在宇宙诞生之初，之后在宇宙膨胀过程中被放大并被“记入”到当前宇宙的大尺度结构中。因此，科学家可以根据观测结果来回溯到宇宙初始诞生阶段 - 这是科学家多尔对这一计划意义给出的详细解释。

多尔进一步表示：SPHEREx计划将在未来两年内对对整个天空做四轮观测，这会向科学家们揭示从未了解到的宇宙结构。

“这个项目不但从视觉上是惊人的，而且意义重大。”

BY:Sharmila Kuthunur

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