Opracowywane w NASA sita pozwolą na badanie Słońca w niezwykle dużej rozdzielczości

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Sita fotonowe, nad którymi pracują naukowcy z należącego do NASA Goddard Space Flight Center, umożliwią obserwacje niezwykle małych struktur na Słońcu, które – jak uważają eksperci – podgrzewają i przyspieszają wiatr słoneczny. Nowe sita fotonowe działające w ekstremalnie dalekim ultrafiolecie (EUV) powinny pozwolić na zobrazowanie struktur od 10 do 50 razy mniejszych, niż te, które obecnie możemy oglądać za pomocą urządzenia EUV znajdującego się na pokładzie Solar Dynamics Observatory.

Inżynier Kevin Denis z Laboratorium Rozwoju Czujników (Detector Development Laboratory) w Goddard, opracował nowe metody tworzenia szerszych i cieńszych niż dotychczas membran z krzemu i niobu. Sita, by były jak najbardziej efektywne, muszą być jak najszersze, jak najcieńsze i muszą posiadać niezwykle precyzyjnie uzyskane otwory rozpraszające światło.

Sito zawiera rozchodzące się od środka i zmniejszające się ku brzegom wytrawione otwory ułożone na kształt pierścienia. Wszystko musi być niezwykle precyzyjne. Najmniejsze elementy sita mają 2 mikrometry szerokości, a otwory znajdują się w odległości 2 mikrometrów od siebie. To rozmiary bakterii.

Sita załamują światło – w tym przypadku w zakresie ekstremalnie dalekiego ultrafioletu – podobnie do soczewki Fresnela stosowanej w latarniach morskich czy reflektorach samochodowych, kierując je do odległej kamery. Bardzo ważne jest, by membrana była jak najcieńsza, gdyż wówczas sito przepuszcza więcej światła. Denis i współpracujący z nim Kelly Johnson stworzyli niedawno krzemowe sito o średnicy 8 cm, którego membrana ma zaledwie 100 nanometrów grubości. Jednak na tym nie poprzestali. Właśnie pracują nad membraną z niobu, gdyż efektywność zbierania światła takiego sita jest 7-krotnie większa niż sita krzemowego. Dotychczas udało im się się zbudować z niobu sito o średnicy 13 cm, którego membrana ma grubość 200 nanometrów.

Ich prace mają duże znaczenie dla dalszych badań Słońca. Obecnie najdoskonalsze sito posiada 250-nanometrową membranę, a jego efektywność zostanie przetestowana w przyszłym roku w ramach misji demonstracyjnej VISORS (Virtual Super Optics Reconfigurable Swarm). VISORS składa się z satelity wielkości walizki, na którym znajdują się sita, kierujące światło do drugiego satelity, znajdującego się w odległości 40 metrów. Obecnie naukowcy z Goddarda pracują, w ramach projektu IRAD, nad rozwiązaniem problemów związanych z utrzymaniem niezwykle precyzyjnej orbity obu satelitów oraz zbudowaniem dla nich odpowiednich osłon przeciwsłonecznych. Jeśli misja VISORS się powiedzie, utoruje ona drogę kolejnym misjom, z satelitami oddalonymi od siebie o wiele kilometrów, na których znajdą się sita opracowywane właśnie przez Denisa i Johnsona.

« powrót do artykułu