На ближайшие дни запланирована важная космическая операция во время которой ракета-носитель Falcon 9, разработанная частной космической компанией SpaceX, доставит на околоземную орбиту бесценный груз стоимостью полмиллиарда долларов. Этим грузом является космический телескоп SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer), чье название можно перевести как "Спектрофотометр для изучения истории Вселенной, эпохи реионизации и льдов". Его миссия заключается в составлении детальной 3D-карты космоса и всего, что в нем находится. После выхода на рабочую орбиту SPHEREx задействует 96 диапазонов невидимого глазу ближнего инфракрасного излучения, чтобы запечатлеть изображения сотен миллионов галактик и близлежащих звезд. Эти данные откроют перед учеными беспрецедентные возможности для понимания процессов формирования и эволюции Вселенной.
Следует отметить, что работа над проектом SPHEREx велась в NASA на протяжении почти десяти лет. Предложение о разработке этого телескопа было одобрено к разработке еще в июле 2015 года. В январе 2021 года был утвержден прототип конструкции, а в марте 2022 года началась фаза активной сборки. В начале текущего года специалисты агентства завершили кропотливый процесс сборки аппарата, и с тех пор в Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) полным ходом шли всесторонние испытания телескопа в условиях, максимально приближенных к реальным условиям космического пространства.
Если все пойдет по плану, запуск SPHEREx состоится в эту пятницу, 28 февраля, в связке с еще одной научной миссией NASA под названием PUNCH. Запуск ракеты Falcon 9 компании SpaceX намечен с космодрома Ванденберг, расположенного в штате Калифорния. После выхода на низкую околоземную орбиту космический телескоп пройдет серию всесторонних проверок и калибровок, которые займут несколько недель. Затем SPHEREx приступит к выполнению своей основной научной программы, начав первый из четырех запланированных сканирований всего космического пространства. Сканирования будут повторяться каждые полгода, что позволит реализовать двухлетнюю миссию, которая, несмотря на относительно скромный срок службы, по мнению ученых, должна внести колоссальный вклад в развитие космической науки.
Ключевую роль в реализации научной программы SPHEREx играют его уникальные двойные фокальные плоскости, которые позволяют одновременно вести съемку неба через специальное устройство – дихроичный светоделитель. Этот элемент, по принципу действия напоминающий призму, разделяет попадающий на него ближний инфракрасный свет на 102 различных спектральных диапазона. Эта технология позволяет аппарату регистрировать данные сразу в множестве длин волн. Разделение света на спектр является важнейшим инструментом для изучения структуры и химического состава космических объектов. В поле зрения SPHEREx попадут более 450 миллионов галактик и как минимум 100 миллионов звезд, расположенных в пределах нашей галактики Млечный Путь. Среди них будут и те объекты, которые из-за своих малых размеров или огромной удаленности остаются недоступными для наблюдений с помощью существующих космических обсерваторий, таких как прославленный телескоп Хаббл или новейший телескоп имени Джеймса Уэбба. Необходимую энергию для бесперебойной работы всех систем телескопа SPHEREx будет обеспечивать мощная солнечная батарея.
В результате работы телескопа ученые получат беспрецедентную по своей детализации трехмерную карту космического пространства, которая по качеству данных существенно превзойдет все, что когда-либо удавалось получить с помощью телескопов "Хаббл" и "Джеймс Уэбб". Эта карта станет ценнейшим источником информации для изучения широчайшего круга фундаментальных научных вопросов, начиная от свойств межзвездной среды и заканчивая процессами эволюции галактик. Особый интерес для исследователей представляет возможность получить новые данные, которые помогут пролить свет на теорию космической инфляции. Согласно этой теории, на самых ранних этапах существования Вселенной, буквально в первую долю секунды после Большого взрыва, произошло колоссальное, практически мгновенное расширение наблюдаемой нами части мироздания.