하늘을 관측하는 데 비해 스피어엑스는 전천을 관측할 수 있다. 허블이나 제임스 웹 등 우주망원경이 좁고 깊게 우주를 관측하는 데 비해 니스나 스피어엑스는 넓은 영역의 우주를 관측한다. 스피어엑스의 목적은 우선 3차원으로 우주거대구조를 측정하는 것이다. 천체들에 대한 자세한 정보를 얻기 위해서는, 특히 우주의 거대구조를 파악하려면 개별 천체들에 대한 거리 정보가 필요한데 이는 분광 분석을 통해서만 얻을 수 있다. 스피어엑스는 2023~2026년 운용기간에 약 14억개 천체들의 개별 분광 정보를 획득하게 된다. 이 자료를 분석하면 우주 구조를 3차원으로 들여다볼 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 스피어엑스의 두번째 목적은 우주에 존재하는 각종 얼음에 대한 조사이다. 여기서 얼음은 물뿐만 아니라 드라이아이스처럼 다른 분자들의 얼음도 포함한다. 분광 분석을 통해 은하 안의 여러 얼음 분자를 검출할 수 있는데, 이는 생명의 기원 파악하는 데 기초가 된다. 정웅섭 책임연구원은 “전천 탐사를 통해 우리 은하의 전체 아이스 분포를 알 수 있게 될 것”이라고 말했다. 토머스 주부첸 나사 과학탐사 부국장은 “스피어엑스 미션은 우주과학자들한테 우주 초기 ‘흔적’을 포함해 전대미문의 은하 지도를 선사할 것이다. 빅뱅 뒤 우주를 나노초보다 짧은 시간에 빠른 속도로 팽창시킨 ‘범인’이 무엇인지 밝혀낼 새로운 단서를 찾아낼 것”이라고 말했다.