Изготовлены фотокатоды для «глаз» российского космического телескопа «Спектр-УФ»
Российские ученые создали уникальные фотокатоды для космического телескопа «Спектр-УФ», который предназначен для исследование планет, звездной, внегалактической астрофизики и космологии в ультрафиолетовом диапазоне спектра. Изготовленные на основе соединения цезий — йод детекторы демонстрируют рекордную квантовую эффективность в 40% — вдвое выше требуемых параметров. Это позволит телескопу искать следы жизни в атмосферах далеких планет.
Фотокатоды — это ключевой детектирующий элемент телескопа «Спектр-УФ». При попадании фотонов они испускают электроны, создавая ток, и Они способны улавливать вакуумный ультрафиолет (космическое излучение) и преобразовывать его в электрические сигналы, которые можно измерить и проанализировать.
В сочетании с микроканальными пластинами (умножителями электронов) и люминофорными экранами, устройства позволяют не просто фиксировать ток, но и формировать детальные изображения в ультрафиолетовом диапазоне. Это дает возможность получать новую информацию о Вселенной — в том числе искать признаки жизни в атмосфере далеких экзопланет.
Работой над фотокатодами занимаются в Институте физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН). Как признался заведующий лабораторией научной организации Олег Терещенко, ранее специалисты не сталкивались с соединением цезий-йод. Они попытались создать новую технологию — такую, чтобы на поверхности фотокатода при поглощении фотонов выделялось как можно больше электронов. По его словам, результаты недавней калибровки показывают, что квантовая эффективность первых тестовых устройств составляет 40%. Это значит, что 100 фотонов производят 40 электронов, что существенно превышает пороговые 20%, необходимые для «Спектра-УФ».
Ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 10 до 200 нанометров (нм), которое также называют вакуумным ультрафиолетом (ВУФ), полностью поглощается атмосферой. Поэтому для работы с ним на Земле необходимы специальные установки. В России существует только один источник, предназначенный для этих целей — станция синхротронного излучения «Космос» в Институте ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН). Она использует излучение из накопителя ВЭПП-4. Около 75% времени он работает как коллайдер, а оставшиеся 25% — как источник синхротронного излучения. На станции можно достичь необходимой мощности излучения и провести калибровку устройств, которые работают с излучением в диапазоне от ВУФ до мягкого рентгена.
Телескоп «Спектр-УФ» — российский проект космической обсерватории для астрофизических исследований в ультрафиолетовом и видимом спектрах, с высокой точностью определения направления и возможностью фиксации гамма-излучения в широком диапазоне (от 10 кэВ до 10 МэВ). Основным назначение аппарата станет получение новых фундаментальных знаний в следующих областях астрофизики:
анализ физико-химического состава атмосфер планет в Солнечной системе;
изучение физических процессов в атмосферах горячих звезд, хромосферной активности холодных звёзд, явлений аккреции и потери массы звездами;
исследование физических и химических свойств межзвёздного и околозвёздного вещества (газа и пыли), фазовых переходов в межзвёздной среде;
изучение природы активных галактических ядер, химической эволюции галактик и процессов обмена веществом с межгалактической средой, и т.д.
Обсерватория будет выведена на орбиту высотой 35 тыс. км, в 70 раз выше космического телескопа имени Хаббла. После запуска ультрафиолетовый телескоп будет работать по базовой программе, которая позволит получать данные по основным направлениям исследований, прежде всего — об атмосфере экзопланет. Астрономы, в том числе из других стран мира, смогут подавать заявки на проведение наблюдений.
На прошлой неделе генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Баканов объявил об одобрении правительством РФ реализации двух национальных проектов – «Космический атом» и «Космическая наука». Центральной задачей второго станет создание телескопа «Спектр-УФ».
Самое популярное
