Misi NASA SPHEREx Untuk Rencana Final untuk Pembuat Peta Kosmik Mutakhir

Misi SPHEREx akan memiliki beberapa kesamaan dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb . Tetapi kedua observatorium akan mengambil pendekatan yang sangat berbeda untuk mempelajari langit.

Misi SPHEREx NASA yang akan datang akan dapat memindai seluruh langit setiap enam bulan dan membuat peta kosmos yang tidak seperti sebelumnya . Dijadwalkan untuk diluncurkan selambat-lambatnya April 2025, itu akan menyelidiki apa yang terjadi dalam detik pertama setelah big bang, bagaimana galaksi terbentuk dan berevolusi, dan prevalensi molekul penting untuk pembentukan kehidupan, seperti air, terkunci seperti es di planet kita. galaksi. Mencapai tujuan ini akan membutuhkan teknologi mutakhir, dan NASA bulan ini telah menyetujui rencana akhir untuk semua komponen observatorium.

"Kami berada pada transisi dari melakukan sesuatu dengan model komputer untuk melakukan sesuatu dengan perangkat keras yang nyata," kata Allen Farrington, manajer proyek SPHEREx di Laboratorium Propulsi Jet NASA di California Selatan, yang mengelola misi tersebut. “Desain untuk pesawat ruang angkasa, sebagaimana adanya, telah dikonfirmasi. Kami telah menunjukkan bahwa itu bisa dilakukan hingga ke detail terkecil. Jadi sekarang kami benar-benar dapat mulai membangun dan menyatukan semuanya.”

Untuk menjawab pertanyaan besar tentang alam semesta, para ilmuwan perlu melihat langit dengan cara yang berbeda. Banyak teleskop, seperti Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA, dibangun untuk fokus pada masing-masing bintang, galaksi, atau objek kosmik lainnya, dan untuk mempelajarinya secara mendetail. Tetapi SPHEREx (singkatan dari Spectro-Photometer untuk History of the Universe, Epoch of Reionization, dan Ices Explorer) termasuk dalam kelas teleskop ruang angkasa lain yang dengan cepat mengamati sebagian besar langit, mengamati banyak objek dalam waktu singkat. SPHEREx akan memindai lebih dari 99% langit setiap enam bulan; sebaliknya, Hubble telah mengamati sekitar 0,1% langit selama lebih dari 30 tahun beroperasi. Meskipun teleskop survei seperti SPHEREx tidak dapat melihat objek dengan tingkat detail yang sama seperti observatorium yang ditargetkan, mereka dapat menjawab pertanyaan tentang sifat khas objek tersebut di seluruh alam semesta.

 Misalnya, Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA yang baru-baru ini diluncurkan akan menargetkan eksoplanet individu (planet di luar tata surya kita), mengukur ukuran, suhu, pola cuaca, dan susunannya. Tetapi apakah planet ekstrasurya, rata-rata, terbentuk di lingkungan yang kondusif bagi kehidupan seperti yang kita kenal? Dengan SPHEREx, para ilmuwan akan mengukur prevalensi bahan pendukung kehidupan seperti air yang berada dalam butiran debu es di awan galaksi tempat bintang-bintang baru dan sistem planet mereka lahir. Para astronom percaya bahwa air di lautan Bumi, yang dianggap penting untuk kehidupan yang dimulai di Bumi, awalnya berasal dari materi antarbintang tersebut.

“Inilah perbedaan antara mengenal beberapa orang secara individu, dan melakukan sensus dan belajar tentang populasi secara keseluruhan,” kata Beth Fabinsky, wakil manajer proyek untuk SPHEREx di JPL. “Kedua jenis studi itu penting, dan keduanya saling melengkapi. Tapi ada beberapa pertanyaan yang hanya bisa dijawab melalui sensus itu.”

SPHEREx dan Webb berbeda tidak hanya dalam pendekatan mereka untuk mempelajari langit tetapi juga dalam parameter fisiknya. Webb adalah teleskop terbesar yang pernah terbang di luar angkasa, dengan cermin utama 21,3 kaki (6,5 meter) untuk menangkap gambar resolusi tertinggi dari teleskop luar angkasa mana pun dalam sejarah. Observatorium melindungi instrumen sensitifnya dari cahaya matahari yang menyilaukan dengan pelindung matahari sebesar lapangan tenis. SPHEREx, di sisi lain, memiliki cermin utama 8 inci dan sunshield yang lebarnya hanya 10,5 kaki (3,2 meter).

Tetapi kedua observatorium akan mengumpulkan cahaya inframerah – panjang gelombang di luar jangkauan yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Inframerah kadang-kadang disebut radiasi panas karena dipancarkan oleh benda-benda hangat, itulah sebabnya ia digunakan dalam peralatan penglihatan malam. Kedua teleskop juga akan menggunakan teknik yang disebut spektroskopi untuk memecah cahaya inframerah menjadi panjang gelombang atau warna tersendiri, seperti prisma yang memecah sinar matahari menjadi warna komponennya. Spektroskopi adalah yang memungkinkan SPHEREx dan Webb untuk mengungkapkan terbuat dari apa suatu objek, karena unsur-unsur kimia individu menyerap dan memancarkan panjang gelombang cahaya tertentu.

Untuk mengejar pertanyaan gambaran besar, tim SPHEREx pertama-tama harus menjawab pertanyaan yang lebih praktis, seperti apakah instrumen di kapal dapat bertahan di lingkungan dalam ruang, dan apakah semua komponennya dapat dikemas bersama dan beroperasi sebagai suatu sistem. Bulan lalu, rencana akhir tim telah disetujui oleh NASA, sebuah langkah yang oleh badan tersebut disebut tinjauan desain kritis atau CDR. Ini menandai tonggak utama bagi misi dalam perjalanan untuk diluncurkan.

“COVID terus menjadi tantangan besar bagi kami dalam mengembangkan proyek luar angkasa baru. Semua yang dialami negara ini selama setahun terakhir, mulai dari gangguan rantai pasokan hingga bekerja di rumah dengan anak-anak, kami juga telah melaluinya,” kata Penyelidik Utama SPHEREx James Bock, yang merupakan ilmuwan di JPL dan Caltech di Pasadena, California. “Sungguh luar biasa menjadi bagian dari tim yang telah menangani kesulitan ini dengan antusias dan tekad yang tampaknya tak terbatas.”