How NASA’s SPHEREx Mission Will Share Its All-Sky Map With the World

Time:2025-07-31
Keywords:Scientific data transparent research sky maps scientific research infrastructure

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这张船帆座分子云脊的红外图像由 SPHEREx 拍摄,是该任务首次公开数据的一部分。图像中数千颗恒星多以蓝、绿色调呈现,右侧的黄色斑块则是一片星际气体尘埃云,在附近恒星的辐射作用下,它在某些红外波段发出了光芒。

在当前开放科学成为全球科研共识的背景下,NASA的最新天体物理学空间望远镜项目——SPHEREx(宇宙历史、再电离时代与冰物质探测光谱光度计)于今年3月成功发射,开启了绘制宇宙全天高精度红外地图的任务。SPHEREx项目坚持开放优先原则,将其巡天数据按周传输至公共档案库,实现全球共享,践行了开放科学的数据可获取、可重用和透明研究理念。

由于我们要观测整个天空的一切,SPHEREx 的数据几乎能应用于天文学的各个领域。”IPAC  SPHEREx 科学数据中心负责人雷切尔阿克森(Rachel Akeson)表示。IPAC 是位于美国加州帕萨迪纳市加州理工学院内的一个天体物理学与行星科学研究及数据中心。

其他任务,如 NASA 已退役的 WISE(广域红外巡天探测器),也曾绘制过全天地图。而 SPHEREx 则在其基础上更进一步 —— 它能观测 102 个红外波段,远超 WISE  4 个波段。

通过将 SPHEREx 的多个波段数据结合,科学家可借助一种名为光谱学的技术识别特定分子的特征信号。该任务的科学团队将利用这一方法,研究银河系中固态水与有机分子(即 “生命基石)的分布。在为期两年的任务中,它将完成 4 次全天测绘。这台望远镜会对天空中的每一个点进行 102 个不同红外波段的观测,其波段数量超过以往任何一次全天巡天。SPHEREx 公开的数据将为各类天文学研究提供支持。(来源:NASA/JPL-Caltech

SPHEREx 的科学团队还将利用任务数据,研究大爆炸后推动宇宙膨胀的物理机制,以及测量宇宙中所有星系在不同时期发出的光量。而将数据存入公共档案库,能催生远超团队自身能力范围的大量天文学研究。

开放科学的实施路径

NASA长期以来高度重视科学数据开放,致力于提升科研的透明度、可验证性和创新效率。SPHEREx的观测数据将在望远镜采集后60天内上传至公共档案库,任何研究者和公众都能平等获取和利用这些数据,推动开放科学的社区共建和成果共享。在为期两年的主要任务期内,SPHEREx 每年将对全天进行两次巡测,最终生成 4 幅全天地图。任务满一年后,团队计划发布包含全部 102 个波段的全天地图。

推动开放协作与跨任务融合

SPHEREx的数据不仅服务于自身科学目标,更将作为基础设施,支持包括NASA詹姆斯·韦伯空间望远镜、TESS行星巡天卫星、欧洲航天局Euclid任务、即将发射的南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜等多项国际前沿天文学任务的协同创新。通过开放数据接口,SPHEREx的数据极大促进了跨团队、跨机构、跨领域的科学合作,提升了全球天文学研究的整体效能。

完善的开放数据基础设施

所有SPHEREx数据由加州理工学院IPAC运营的NASA红外科学档案库(IRSA)负责归档和发布。IRSA不仅收录SPHEREx数据,还整合了历次空间任务的多波段巡天与定点观测数据,为全球科研社群提供一站式数据获取与分析平台。IRSA科学负责人范达娜·德赛(Vandana Desai)认为,SPHEREx已成为NASA空间巡天遗产的重要组成部分,其数据将被以各种创新方式应用于未来的科学发现。

开放科学驱动影响力最大化

NASA首席科学数据官办公室(Office of the Chief Science Data Officer)专责推进NASA整体的开放科学工作,强调科学数据、工具、研究成果和软件的全面共享。通过这一机制,SPHEREx任务的数据价值被最大化,不仅服务于前沿科学研究,也助力全民科学普及和教育,推动科学知识的广泛传播与应用。


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https://science.nasa.gov/open-science/spherex-universe-map/