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NASA和韓國合作打造太空望遠鏡

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa 發表於 2021年1月18日

圖、NASA和韓國合作打造太空望遠鏡
 
韓國未來創造科學部(The Ministry of Science and ICT)(2021.1.6)表示,美國太空總署(NASA)已經批准了SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer)太空望遠鏡的初步設計,韓國天文研究院(Korea Astronomy and Space Science Institute)將與美國太空總署和加州理工學院(Caltech)合作打造此太空望遠鏡。
 
KASI是該計畫中唯一一家非美國的研究機構,參與該計畫的還有美國太空總署的噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)以及波爾航太公司(Ball Aerospace)。
 
根據韓國未來創造科學部,SPHEREx太空望遠鏡最早將於2024年發射,在2年半的任務中使用光譜學(Spectroscopy)進行4次測繪,建立一個恆星和星系的資料庫。該望遠鏡收集到的3D圖像資料可以幫助解開宇宙形成之謎。韓國天文研究院將為太空望遠鏡建立一個過濾器及測試望遠鏡儀器的硬體。
 
韓國積極太空探索專案,目標在2021年10月發射第一枚國產火箭。而SPHEREx太空探索計畫為期兩年、預算達2.42億美元(不包括發射費用)的太空計畫。
 
SPHEREx將用光學和近紅外光勘測天空,雖然人眼看不到,但近紅外光可以幫助人類解決宇宙之謎。天文學家將利用SPHEREx太空望遠鏡來收集3億多個星系以及銀河系中1億多顆恆星的資料。
 
SPHEREx將勘測數億個星系,有些星系很近,有些星系則非常遙遠,它們的光線需要100億年才能到達地球。在銀河系中,SPHEREx將在分子雲(stellar nursery)、恆星誕生之地以及恆星周圍可能形成新行星的星盤中尋找水和有機分子等生命的基本要素。
 
SPHEREx計畫每六個月進行一次測繪,這次的任務將以96個不同的顏色波段繪製天空的地圖,遠遠超過以往的顏色解析度。它還將幫助確定未來詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)、大視場紅外巡天望遠鏡(WFIRST)等可以進行更詳細研究的目標。
 
SPHEREx太空望遠鏡的大小與一輛小型汽車差不多,它將使用光譜學的技術,將近紅外光分解成各個波長(或顏色),就像棱鏡將太陽光分解成各個顏色一樣。光譜學的資料可以揭示一個物體是由什麼組成的,因為個別化學元素會吸收和發散特定波長的光。它還可以用來估測物體與地球的距離,因此SPHEREx繪製的地圖將以3D圖像呈現。SPHEREx將是NASA的第一個近紅外全天空光譜圖任務,總共觀測102種近紅外顏色。
 
SPHEREx的團隊有三個目標。首先是尋找能證明在大爆炸後不到一奈秒的時間裡可能發生的事情的證據。在那一瞬間,宇宙迅速膨脹,這種突如其來的膨脹會影響到宇宙中物質的分佈,且相關的證據至今仍然存在。通過SPHEREx太空望遠鏡,科學家們將繪製宇宙中數十億個星系的相對位置,尋找膨脹造成的統計模式,這些統計模式可以幫助科學家瞭解發生膨脹背後的物理學。
 
第二個是SPHEREx將透過研究宇宙中星系產生的微弱光線,來研究星系形成的歷史。這些光線隨著星系聚在一起,在宇宙間變化,是夜空不完全黑暗的原因。通過製作多種顏色的地圖,科學家可以計算出光線是如何隨著時間的推移而產生的,揭開第一批星系最初是如何形成恒星的。
 
最後,科學家將利用SPHEREx繪製的地圖在銀河系中新形成的恒星周圍尋找水冰(water ice)和冰凍的有機分子等地球上生命組成的元素。水冰附著在銀河系中寒冷、密集的氣體雲中的塵粒上。年輕的恆星在這些雲中形成,而行星則從這些恆星周圍的星盤中形成。這些星盤中的冰塊可以給行星播下水和其他有機分子的種子。事實上,地球海洋中的水很可能是從星際冰(interstellar ice)開始的。科學家想知道像水這樣維持生命的物質融入年輕行星系統的頻率。幫助他們瞭解像我們這樣的行星系統在整個宇宙中有多普遍。(1200字;圖1)
 
 
相關文章:
S. Korea, NASA start building space telescope. The Korea Herald, 2021/1/6.
A New NASA Space Telescope, SPHEREx, Is Moving Ahead. NASA Jet Propulsion Laboratory, 2021/1/5.
SPHEREx – NASA Jet Propulsion Laboratory 


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