Le Spherex de la NASA pour capturer la première enquête spectrale All-Sky et explorer les origines de l’univers

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Une représentation artistique de l'évolution de l'univers. À gauche: une sphère avec une structure Web et des galaxies. À droite: un vaisseau spatial observant des structures cosmiques, avec un spectre arc-en-ciel en émanant.
Les illustrations de l’artiste de Spherex.

L’observatoire Spherex Spherex en forme de mégaphone pourrait se lancer dans l’espace le mois prochain, inaugurant une nouvelle ère d’exploration cosmique. Ce sont les éléments clés à savoir sur Spherex et comment cela fonctionne.

Spherex, abréviation du spectro-photomètre pour l’histoire de l’univers, l’époque de la réionisation et l’explorateur ices (quelle bouchée) mappera tout le ciel céleste en 102 couleurs infrarouges, par NASA. Les données qu’elle recueille mettra en lumière les origines de l’univers, les ingrédients de la vie trouvés dans la galaxie de la Voie lactée, et bien plus encore.

Infographie montrant le rôle de Sphere dans la lutte contre les objectifs astrophysiques de la NASA: sonder l'origine de l'univers, explorer la formation des planètes sous les étoiles et comprendre la galaxie évolution. Comprend des diagrammes et des délais liés à l'histoire cosmique et à la production de lumière.

Parmi les principaux objectifs de la mission de Spherex, consiste à étudier l’inflation. «Dans le premier milliard de milliards de milliards de milliards de milliards de dollars de seconde après le Big Bang, l’univers a augmenté de taille d’un billion de milliards de dollars.» Les scientifiques appellent cette «inflation», et il est mieux compris en étudiant ses effets près de 14 milliards d’années plus tard. En cartographiant la distribution de plus de 450 millions de galaxies dans tout le Cosmos, y compris à plus de 10 milliards d’années-lumière, les scientifiques espèrent comprendre la physique derrière l’inflation. Il est possible de travailler en arrière, à condition que les scientifiques comprennent tout le contexte nécessaire.

Une composante importante de l’obtention de cette compréhension est la lumière. Les scientifiques ont historiquement tenté d’estimer la production de lumière totale de toutes les galaxies à travers l’histoire cosmique en observant des galaxies individuelles, puis en extrapolant à partir de là. Cependant, Spherex essaie quelque chose de différent. Le télescope spatial mesurera la lueur totale de toutes les galaxies, y compris celles qui sont trop petites, faibles, diffuses ou distantes à observer à l’aide d’autres télescopes. En examinant toutes les données existantes et en acquérant beaucoup plus de nouvelles données, les scientifiques espèrent obtenir l’image la plus complète à ce jour de toutes les sources de lumière dans l’univers.

Un diagramme affichant une charge utile avec un bus de vaisseau spatial à hériter. Comprend des assemblages de plan focaux, des miroirs et un séparateur de faisceau dichroïque; L'intégration matérielle et les sections de test montrent des miroirs de vol, une chambre de test cryogénique, des détecteurs et un filtre variable.

Étant donné que Spherex peut voir à travers une large gamme de longueurs d’onde, il peut trouver les molécules essentielles à la vie, comme l’eau et le dioxyde de carbone, dans le gaz interstellaire gelé et la poussière.

«La mission identifiera l’emplacement et l’abondance de ces composés glacés dans notre galaxie, ce qui donne aux chercheurs un meilleur sens de leur disponibilité dans les matières premières pour les planètes nouvellement formées», explique la NASA.

Une scène cosmique dynamique avec une nébuleuse avec des nuages ​​verts, rouges et orange tourbillonnants. Des étoiles brillantes sont dispersées partout, brillant sur un fond d'espace sombre. Les textures vaporeuses de la nébuleuse créent un sentiment de profondeur et de mouvement.
«Des nuages ​​moléculaires comme celui-ci, appelés rho ophiuchi, sont des collections de gaz froid et de poussière dans l’espace où les étoiles et les planètes peuvent se former. Spherex étudiera ces régions à travers la galaxie de la Voie lactée pour mesurer l’abondance de la glace d’eau et d’autres molécules congelées. | Crédit: NASA / JPL-CALTECH

Spherex peut également aider à localiser les zones où d’autres télescopes, comme le télescope spatial James Webb, devraient regarder. Spherex ne peut pas tout faire – cela fait partie d’une famille croissante de télescopes qui doivent travailler ensemble pour étudier les objets cosmiques à travers diverses longueurs d’onde de lumière. Spherex étudiera tout le ciel tous les six mois en utilisant 96 bandes de couleurs différentes, «dépassant de loin la résolution des couleurs des cartes tout-ciel précédentes».

Puisqu’il voit la lumière infrarouge, Spherex sera très bon pour étudier les étoiles et les galaxies. Grâce à la spectroscopie, une technique par laquelle la lumière est divisée en composantes de couleur individuelles, comme un prisme, Spherex peut mesurer avec précision la distance et la composition d’un objet. Avec des informations à distance, les scientifiques pourront créer de nouvelles cartes 3D de l’univers – clé pour comprendre comment tout s’est passé à son emplacement actuel après le Big Bang.

Au-delà d’avoir une nouvelle technologie d’imagerie révolutionnaire, Spherex a également une forme intéressante. Le télescope spatial en forme de cône repose entièrement sur le refroidissement passif, ce qui signifie qu’aucun électricité ou liquide de refroidissement n’est utilisé pour garder le sphère suffisamment froide. Le télescope et les détecteurs infrarouges nécessitent des températures ambiantes d’environ -350 degrés Fahrenheit (-210 degrés Celsius) pour fonctionner. Pour s’assurer que les détecteurs ne sont pas réchauffés par la chaleur de la terre et du soleil, ils sont couverts par trois «boucliers photon» en forme de cône, donnant à Spherex son contour de marque.

Un télescope spatial avec un grand plat argenté conique orbite au-dessus de la Terre. Une galaxie étoilée se profile dans la toile de fond. La structure du télescope est détaillée et métallique, contrastant avec les nuages ​​bleus et blancs vibrants de la Terre ci-dessous.
Illustration de l’artiste de Spherex

Spherex devrait être lancé à bord d’une fusée Falcon 9 Block 5 de la base de Vandenberg Space Force en Californie le 27 février 2025. James Bock du California Institute of Technology est le principal enquêteur de la mission, et la mission devrait durer 25 mois.


Crédits d’image: NASA / JPL-CALTECH.