Астрофизик NASA Уильям Чжан создал и испытал технологию производства легких рентгеновских зеркал высокого разрешения из монокристаллического кремния. Этот материал показал себя лучше, чем традиционные, в производстве астрономического оборудования для космических исследований.
Обычные материалы, из которых делают зеркала — стекло, керамика, металлы — из-за высокого внутреннего напряжения (особенно при смене температур) становятся непредсказуемыми, когда поверхность зеркала утончается. «Монокристаллический кремний — отличный материал для космических рентгеновских зеркал, — говорит Чжан. — Он недорогой и весьма доступный, благодаря индустрии полупроводников. Более того, это идеальный материал. Он устойчив к внутреннему напряжению, которое способно изменить форму рентгеновских лучей из стекла».
Это происходит оттого, что каждый атом расположен в решетке, которая предотвращает деформацию даже во время резки и формовки. Другими словами, если бы лист фанеры делали из кремния, он был бы идеально ровным и не коробился бы, объясняет ученый.
Принимая во внимание стоимость строительства оборудования для космических обсерваторий, которое только дорожает, становясь больше и тяжелее, очень важно разрабатывать легко воспроизводимую легкую оптику, не жертвуя при этом качеством. По словам Чжана, использование кремния даст желаемый результат — легкие, сверхтонкие зеркала с большой площадью охвата и высоким разрешением — и при этом по низкой цене.
Ученые обнародовали подробную схему сборки квантового компьютера
Кейсы
До сих пор никто не добивался всех этих целей одновременно, как никто и не пытался использовать отполированный фигурный кремний для рентгеновской оптики. «Мы выполнили процесс создания зеркал много раз, — сказал Чжан. — И получили лучшие легкие рентгеновские зеркала. На самом деле, из всех астрономических рентгеновских зеркал, которые были изготовлены и запущены, только „Чандра“ лучше. Но мы хотим сравняться с ней и превзойти ее по качеству еще до 2020 года».
Чжан и его команда планируют добиться своей цели с помощью финансирования фонда Strategic Astrophysics Technology NASA, пишет Phys.org.
Физики разработали устройство для создания качественных голограмм
Кейсы
В ноябре прошлого года NASA сообщило о завершении строительства самого большого и самого мощного из из когда-либо выведенных в космос телескопов. James Webb по эффективности он в 100 раз превосходит своего предшественника, телескоп Hubble.