太空报告 | SPHEREx卫星观测报告



1、SPHEREx卫星信息介绍及近期事件。


2、SPHEREx卫星于2025年03月20日进行跟踪观测,共采集图像117张,星等变化范围6.26-7.04,符合光照变化规律,定位结果与预测位置相符


3、SPHEREx卫星未来三天无交会事件,无碰撞风险。

摘要


目录

一、 目标基本信息
1. 目标基本信息
2. 近期事件
3. 轨道信息
二、 观测报告
1. 实测情况
2. 目标过境位置分析
3. 光度变化分析
4. 分析结论
5. 未来三天在北京市的全部过境情况
三、 碰撞预警报告
1. 交会事件分析

四、 附录
1. 相关报道

2. 发射报道

3. SPHEREx发射历程


一、目标基本信息

1. 目标基本信息


SPHEREx(全称:宇宙历史、再电离时代分光光度计和冰探测器)是由美国国家航空航天局(NASA)主导、喷气推进实验室(JPL)管理的一项天体物理学任务,加州理工学院负责科学主导,BAE系统公司承建,韩国天文研究院等国际机构参与研制。该卫星于2025年3月12日由SpaceX猎鹰9号火箭(B1088.3)从加州范登堡太空军基地成功发射。SPHEREx重500公斤,能耗仅270-300W(低于家用冰箱),搭载102通道分光光度计,覆盖0.75-5.0微米红外波段,灵敏度较现有设备提升百倍。其核心科学目标包括:验证宇宙暴胀理论、探测星际冰层、研究星系演化。卫星部署于700公里高的太阳同步极地轨道,采用被动冷却技术(-210℃)和三重锥形遮光罩以隔绝热干扰,计划在两年内完成4次全天扫描,并与詹姆斯·韦布望远镜协同观测。

项目

内容

目标编码

63182

目标名称

SPHEREX

国际卫星标识符

2025-047E

所属国家

美国

发射站

加利福尼亚州范登堡空军

轨道状态

在轨

轨道中心

地球

目标类型

LEO

载荷类

科学与教育(天文)

2. 近期事件

  • 2025年2月21日。NASA和SpaceX现在的目标是在2月28日星期五美国东部时间晚上10点09分(太平洋标准时间晚上7点09分)之前发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务,新的日期将允许额外的时间来确保火箭在发射前准备就绪。

  • 2025年2月26日。NASA和SpaceX现在的目标是不早于3月2日(周日)发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。新的日期将允许团队在发射前进行火箭处理的额外时间。发射时间定于美国东部时间晚上10点09分(太平洋标准时间晚上7点09分)。

  • 2025年2月28日。美国宇航局和太空探索技术公司现在的目标是不早于3月4日星期二发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。这些团队需要额外的时间来评估运载火箭的硬件数据。

  • 2025年3月3日。美国宇航局和太空探索技术公司现在的目标是不早于3月6日星期四发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。额外的时间将允许团队完成车辆处理和发射前检查。

  • 2025年3月6日。美国宇航局和太空探索技术公司现在的目标是不早于3月8日星期六发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。额外的时间将允许SpaceX在发射前完成火箭的准备工作。

  • 2025年3月08日。美国宇航局和太空探索技术公司暂停了将在今晚发射SPHEREx和PUNCH任务。额外的时间将允许团队在发射前继续进行火箭检查,新的发射日期定在3月10日。

  • 2025年3月10日。由于发射场天气和SPHEREx地面数据流问题,美国宇航局和太空探索技术公司今天取消了搭载该机构SPHEREx和PUNCH任务的猎鹰9号火箭的发射尝试。下一次发射是在3月11日星期二,美国东部时间晚上11点10分。

  • 2025年3月11日。点火,发射!美国东部时间晚上11点10分(美国东部时间晚上8点10分),SpaceX公司的猎鹰9号火箭从范登堡太空部队基地的太空发射综合体4东发射升空,携带着美国宇航局的SPHEREx(用于宇宙历史、再电离时代和冰探测器的分光光度计)和PUNCH(统一日冕和日光层的偏振仪)任务。

  • 2025年3月18日,任务小组命令航天器弹出屏蔽望远镜开口的保护性防尘罩。

3. 轨道信息

轨道基本信息表:


轨道图例(aseem.cn):


二、观测报告

本报告观测信息为使用aseem.cn观测网络对目标进行观测,分析观测结果形成观测报告。

1. 实测情况

观测时间:2025年03月20日22:47:44至22:49:40(UTC)

观测设备:光学望远镜

观测站:007号站

观测数据:共获取卫星轨道图像107张。

观测数据下载地址:联系本公司获取

观测数据影像图:

定位数据详情:https://spacemapper.cn


2. 目标过境位置分析


2.1 过境预报预测卫星过境位置


2.2 过境位置预测和实际观测结果



过境预测和观测结果对比(RA,DEC):

红色:过境预测

绿色:观测结果

观测结果和过境预测的数据结果如上图所示,通过对比观测的预计目标出现在天球上的位置和实际拍摄定位出的位置结果,可以得知观测期间,目标位置符合预期结果。位置无明显变化。


对于图像中观测弧段比预报弧段更长或更短的情况,主要原因如下:

  1. 观测弧段长:实际观测时,设备有一定时间的提前量在升起位置等待,会出现观测的初始位置轨迹长于预期观测轨迹。

  2. 观测弧段短:主要原因是由于在拍摄时天空有云或者天光质量不好,导致看不到目标或者只有一段能够看到目标,对拍摄图像处理过程中会有有识别失败的情况发生,将会导致结果的长度比预期的短。

根据两张图像可以看出,在相同时间点的位置基本吻合。


综合以上分析,在观测期间目标轨道实际测量位置和预期位置基本保持一致,目标轨道无明显异常或变轨行为。

3. 光度变化分析


变化的范围图中观测显示的总体的星等值在6.26到7.04之间,这种总体变化范围相对较小,星等值相对稳定。


变化的趋光度曲线星等值总体呈现出水平趋势,趋势变化较小。符合随目标运动,观测站与卫星、太阳夹角的变化规律。


综合以上分析,根据目前提供的光度变化曲线图和图像可知,卫星亮度出现浮动。观测时有薄云,对亮度测量有一定影响。卫星星等值总体变化范围较小,相对稳定,总体变化呈现出水平趋势,符合卫星随着光照角度的变化规律。

4. 分析结论


项目

分析结果

轨道位置

通过对卫星轨道图像的测量,计算出卫星在轨道上的精确位置。数据显示,卫星轨道位置与预期轨道位置基本一致,未发现明显偏差。

卫星亮度

卫星星等值变化范围较小,相对稳定,总体变化呈现出水平趋势,符合卫星随着光照角度的变化规律。


结论:该目标轨道稳定运行。后续正常观测。


5. 未来三天在北京市的全部过境情


过境信息依据aseem.cn轨道数据库和aseem.cn观测网观测数据库分析目标未来三天经过观测站的天域过境情况。

未来三天:2025年03月21日至2025年03月23日。


三、碰撞预警报告


1. 交会事件分析


1.1 概括


太空目标SPHEREX近期无碰撞预警事件


1.2 碰撞概率大于1E-4的风险事件统计



1.3 碰撞概率大于1E-6的风险事件统计



1.4 碰撞风险评估表



1.5 具体交会时间分析



四、附录


1. 卫星图像



2. 发射报告


卫星发射成功


庆祝地面控制台捕获到SPHEREx的信号


3SPHEREx发射历程


  • 2014年12月19日SPHEREx提案提交给NASA。

  • 2015年7月30日被选中进行进一步的概念开发(A阶段),用于小型探索者计划(SMEX)。

  • 2016年7月19日提交给NASA,但未入选SMEX。

  • 2016年12月15日增强版本的SPHEREx作为中型探测器(MIDEX)提交。

  • 2017年8月与其他两个竞争任务一起入选决赛:Arcus和快速红外系外行星光谱调查探测器(FINESSE)。每个团队获得200万美元,用于在9个月内完善他们的任务概念。

  • 2019年2月,SPHEREx被美国国家航空航天局(NASA)选为其下一个中型探险者任务,击败了两个竞争任务概念:Arcus和FINESSE。

  • 2021年1月7日,NASA宣布该任务已进入C阶段,这意味着早期设计计划已获得批准,团队可以开始最终设计并组装硬件和软件;预计在2024年6月至2025年4月之间发射。

  • 2021年2月4日,美国宇航局宣布他们选择了SpaceX猎鹰9号发射航天器,发射总成本将为9880万美元。

  • 2022年8月,美国宇航局宣布,PUNCH星座的4颗微卫星将与SPHEREx一起作为共享有效载荷发射。

  • 2025年2月21日。NASA和SpaceX现在的目标是在2月28日星期五美国东部时间晚上10点09分(太平洋标准时间晚上7点09分)之前发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务,新的日期将允许额外的时间来确保火箭在发射前准备就绪。

  • 2025年2月26日。NASA和SpaceX现在的目标是不早于3月2日(周日)发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。新的日期将允许团队在发射前进行火箭处理的额外时间。发射时间定于美国东部时间晚上10点09分(太平洋标准时间晚上7点09分)。

  • 2025年2月28日。美国宇航局和太空探索技术公司现在的目标是不早于3月4日星期二发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。这些团队需要额外的时间来评估运载火箭的硬件数据。

  • 2025年3月3日。美国宇航局和太空探索技术公司现在的目标是不早于3月6日星期四发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。额外的时间将允许团队完成车辆处理和发射前检查。

  • 2025年3月6日。美国宇航局和太空探索技术公司现在的目标是不早于3月8日星期六发射该机构的SPHEREx和PUNCH任务。额外的时间将允许SpaceX在发射前完成火箭的准备工作。

  • 2025年3月08日。美国宇航局和太空探索技术公司暂停了将在今晚发射SPHEREx和PUNCH任务。额外的时间将允许团队在发射前继续进行火箭检查,新的发射日期定在3月10日。

  • 2025年3月10日。由于发射场天气和SPHEREx地面数据流问题,美国宇航局和太空探索技术公司今天取消了搭载该机构SPHEREx和PUNCH任务的猎鹰9号火箭的发射尝试。下一次发射是在3月11日星期二,美国东部时间晚上11点10分。

  • 2025年3月11日。点火,发射!美国东部时间晚上11点10分(美国东部时间晚上8点10分),SpaceX公司的猎鹰9号火箭从范登堡太空部队基地的太空发射综合体4东发射升空,携带着美国宇航局的SPHEREx(用于宇宙历史、再电离时代和冰探测器的分光光度计)和PUNCH(统一日冕和日光层的偏振仪)任务。

  • 2025年3月18日。任务小组命令航天器弹出屏蔽望远镜开口的保护性防尘罩。

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