La NASA ha elegido recientemente seis misiones astrofísicas propuestas para estudios de conceptos. Entre ellos se encuentra el Espectrofotómetro para la Historia del Universo, Época de la reionización, y Ices Explorer, o SPHEREx, que tiene como objetivo descubrir los misterios del universo realizando el primer estudio espectral de todo el cielo.

Si se selecciona para construcción y lanzamiento, la encuesta proporcionada por la nave espacial SPHEREx podría proporcionar información crucial sobre el origen y la evolución de las galaxias, y podría ayudar a los científicos a explorar si los planetas alrededor de otras estrellas podrían albergar vida.

"SPHEREx producirá el primer estudio espectral infrarrojo de todo el cielo. Este estudio tendrá amplias aplicaciones en astronomía, proporcionando ricos espectros de galaxias, cuásares, estrellas, cúmulos y nuestra galaxia. Tras el amplio uso de estudios anteriores de todo el cielo, como el satélite astronómico infrarrojo (IRAS) y el explorador de estudios infrarrojos de campo amplio (WISE), SPHEREx tendrá un valor duradero para la comunidad astronómica, "James Bock, Investigador principal de SPHEREx en el Instituto de Tecnología de California (Caltech), dijo a Astrowatch.net.

SPHEREx se basará en un pequeño bus satélite equipado con rastreadores de estrellas, Antenas y paneles solares S y Ka-Band. La nave espacial llevará una carga útil científica de hasta 69 kilogramos, incluyendo un telescopio para sus propósitos de observación. También tendrá escudos de fotones diseñados para proteger la carga útil de la radiación del sol y la Tierra.

Los gerentes de la misión enfatizan que la nave espacial tendrá un diseño simple y robusto que maximiza el rendimiento y la eficiencia espectrales. No tendrá partes móviles a excepción de un parasol y una cubierta de apertura que se desplegarán solo una vez.

La carga útil óptica de la misión SPHEREx será de 20 centímetros, telescopio totalmente de aluminio con un amplio campo de visión de 3,5 ° x 7 °, fotografiado en cuatro matrices de detectores de HgCdTe de 2k x 2k. Este sistema de imágenes permitirá a SPHEREx obtener espectros a través de múltiples exposiciones, colocar una fuente determinada en múltiples posiciones en el campo de visión, donde se medirá en múltiples longitudes de onda reorientando la nave espacial.

"Con varias longitudes de onda, SPHEREx puede evaluar la producción de luz de todas las poblaciones de galaxias, incluyendo la primera generación de galaxias formadas a partir de material primordial, "Dijo Bock.

Dijo que SPHEREx está diseñado para abordar tres temas científicos centrales. Primeramente, buscará una firma de inflación llamada "no gaussianidad, "una firma de modelos de inflación de campos múltiples.

"SPHEREx prueba la inflación haciendo un estudio de gran volumen de galaxias especializadas en corrimientos al rojo más bajos que Euclides, "Señaló Bock.

En segundo lugar, la misión examinará el agua y los hielos biogénicos en el medio interestelar. Dado que la mayor parte del agua en las densas nubes moleculares que siembran la formación de estrellas está en forma de hielo en los granos de polvo interestelar, Los científicos están particularmente interesados ​​en cómo se llega a formar sistemas protoplanetarios.

"SPHEREx medirá la abundancia de agua y otros hielos biogénicos a lo largo de las primeras fases de formación de estrellas, desde densas nubes moleculares hasta estrellas jóvenes con discos protoplanetarios, "Dijo Bock.

Finalmente, SPHEREx estudiará la historia de la formación de galaxias mediante el mapeo de las fluctuaciones de agrupamiento a gran escala en dos campos de estudio profundo ubicados en los polos de la eclíptica. Según Bock, la señal de agrupamiento es el resultado de galaxias que rastrean materia oscura, y escala con la producción total de luz.

Se espera que SPHEREx opere en el espacio durante 25 meses. Durante su vida nominal, debería mapear todo el cielo cuatro veces. Los datos proporcionados por la nave espacial podrían luego ser utilizados por la comunidad científica de todo el mundo para muchas investigaciones y estudios. produciendo nuevos resultados y descubrimientos.

"También podemos esperar muchos descubrimientos de la comunidad astronómica utilizando el archivo de estudios espectrales de todo el cielo que no podemos anticipar ahora," "Dijo Bock.

Espera que SPHEREx pueda proporcionar algunas pistas importantes sobre el origen del universo, mejorando nuestro conocimiento sobre su nacimiento y evolución. Por ejemplo, existe evidencia convincente de que el nacimiento del universo está íntimamente asociado con la inflación, una violenta expansión exponencial. Si bien la idea básica de la inflación ha pasado múltiples pruebas de observación, la física que impulsa la inflación es misteriosa, y probablemente arraigado en la física exótica a escalas de alta energía más allá del alcance del modelo estándar en física de partículas.

"Sin embargo, la naturaleza ofrece formas de restringir la física inflacionaria. La no gaussianidad es característica de una clase de modelos inflacionarios con múltiples campos en lugar de un solo campo. SPHEREx mejorará los errores en la no gaussianidad en más de un factor de 10 para distinguir estos dos escenarios, "Concluyó Bock.

La misión SPHEREx se encuentra actualmente en la fase inicial de estudios conocida como "Fase A, "con una duración de nueve meses. Después de esta fase de estudios de conceptos y evaluaciones detalladas, La NASA decidirá para 2019 si la misión debe desarrollarse y lanzarse al espacio. Actualmente, la fecha de lanzamiento más temprana está fijada para 2022.