Создана система лазерной гравировки зеркал для рентгеновских телескопов

Физики выяснили, что качество работы орбитальных рентгеновских телескопов можно улучшить, если обработать поверхность зеркал при помощи сверхкоротких, но мощных импульсов лазерного излучения. Подобная обработка позволит уменьшить массу зеркал, а также поможет сделать их идеально ровными, пишут ученые в журнале Optica.

"Полноценное изучение Вселенной, в том числе мощнейших всплесков энергии в ее пределах, требует от нас возможности фиксировать и изучать космические пучки рентгеновских волн. Мы разработали технологию, которая позволит рентгеновским телескопам получать очень четкие снимки в этом диапазоне электромагнитных волн", - заявила научный сотрудник Массачусетского технологического института (США) Цзо Хэн, чьи слова приводит пресс-служба журнала.

На сегодняшний день на орбите Земли работают сразу несколько телескопов, которые наблюдают за Вселенной в рентгеновском и гамма-диапазонах. В их число, в частности, входит российско-немецкий аппарат "Спектр-РГ", составляющий рентгеновскую карту Вселенной, а также американские зонды NuSTAR, Fermi, "Чандра" и Swift.

Все эти обсерватории оснащены зеркалами, которые помогают концентрировать рентгеновское излучение и гамма-кванты в одной точке пространства. Изготовление таких зеркал сложный процесс: частицы света высоких энергий сложно заставить отражаться в нужном направлении, а не проходить через всю конструкцию телескопа.

По этой причине, как отмечает Цзо Хэн, существующие рентгеновские обсерватории обладают относительно небольшими зеркалами, которые при этом часто нуждаются в охлаждении для поддержания их правильной формы. Это ограничивает возможности и сроки работы рентгеновских обсерваторий.

Цзо Хэн и ее коллеги выяснили, что массу рентгеновских зеркал для космических телескопов, а также количество неровностей на их поверхности, можно уменьшить, если обработать эти отражающие поверхности при помощи двух наборов очень мощных, но коротких вспышек лазерного излучения.

Это приведет к появлению большого числа углублений на поверхности зеркала, которые не будут влиять на характер его взаимодействий с частицами света высоких энергий. Однако они будут влиять на форму оптического прибора. Это позволит сгладить все неровности на поверхности зеркала и одновременно уменьшить его массу, что резко снижает расходы на полировку и финальную обработку этих частей телескопа.

Как отмечают исследователи, они уже успешно проверили работу данной технологии на плоских листах кремния. В ближайшее время физики разработают более сложный подход, который позволит обрабатывать трехмерные конструкции, которые будут использоваться для создания рентгеновских зеркал в будущих миссиях НАСА, таких как обсерватория Lynx X-ray Surveyor.

Источник: ТАСС

Источник фото:gazeta