Нанотехнология значительно повышает чувствительность астрономических телескопов

 


Нанотехнолог Крис Лодевийк (Chris Lodewijk) – докторант Делфтского Технологического Университета (Delft University of Technology) в Нидерландах защитил диссертацию по теме, связанной со значительным повышением чувствительности нового супертелескопа, построенного в Чили международным астрономическим консорциумом и являющегося одним из крупнейших в мире.

Астрономы и инженеры- специалисты по мощным телескопам со всего мира работают над запуском гигантского телескопа по проекту ALMA (Atacama Large Millimeter Array) в чилийской пустыне Atacama. Этот крупнейший в мире телескоп установлен на высоте 5500 метров над уровнем моря и состоит из 66 отдельных современных телескопов миллиметрового диапазона, которые совместно должны дать прецизионные картины дальних уголков Вселенной. В частности, одним из основных вопросов, который стоит перед новым и столь мощным телескопом – это пролить хоть немного света на известную проблему, которая занимает лучшие умы в физике и астрономии – как образуются звезды и планеты. ALMA начнет работу в штатном режиме в 2012 году. Астрономы всего мира считают этот телескоп крупнейшим шагом вперед в этой области науки.

Голландские астрономы в плотном сотрудничестве с нанотехнологами вовлечены в разработку проекта ALMA. Их значительным вкладом в проект станет разработка молодого докторанта Криса Лодевийка и его бригады техников из Института Нанонауки Кавли при Делфтском Технологическом Университете (Delft University of Technology's Kavli Institute of Nanoscience). Они существенно преуспели в повышении чувствительности телескопа в основном частотном диапазоне путем улучшения функциональных параметров приемника излучения – основного компонента в сети приема и обработки сигнала.

Голландские ученые произвели некоторые изменения в сверхпроводящих туннельных соединениях приемников излучения. Датчики включают в себя 2 сверхпроводника, разделенных слоем изолятора (обычно оксид алюминия) толщиной 1–2 нанометра и площадью 500 на 500 нм.

В данной конструкции было совершенно невозможно, имея столь тонкий слой изолятора, исключить небольшие утечки в определенных местах. Физики, проведя исследования, заменили оксид алюминия на нитрид алюминия (AlN), что принесло удивительные результаты. Поскольку слои нитрида алюминия более однородны, микро утечки существенно уменьшились, а чувствительность приемника значительно возросла в искомом диапазоне 602–720 ГГц.

Результаты исследований и внедрения новой конструкции сенсора оказались очень важны и для нового Космического Телескопа Гершель (Herschel Space Telescope), который является преемником Телескопа Хаббл (Hubble Тelescope) и планируется к запуску в апреле 2009 г. Специалисты из Нидерландов разработали и изготовили несколько критичных туннельных соединений для измерительного оборудования Телескопа Гершель.


Источник: NanoNewsNet