211service.com
MEMS tolimųjų galaktikų peržiūrai
Pastangos pažvelgti giliai į ankstyvąją visatą yra svarbios norint suprasti jos formavimąsi, tačiau tam reikia surinkti labai silpną infraraudonųjų spindulių šviesą, o tai sunku, nes arčiau esantys, ryškesni objektai užgožia tamsesnių objektų, kurie yra toliau, signalus. Dabar NASA inžinieriai sukūrė labai jautrų įrenginį su 62 000 mikrometrų skersmens langinėmis, leidžiančiomis mokslininkams pasirinkti norimus tirti objektus ir blokuoti kitų objektų šviesą.
NASA sukurtas mikroužrakto agregatas bus vienas iš naujausių James Webb kosminio teleskopo įrenginių. Jis bus ant kameros, vadinamos infraraudonųjų spindulių spektrografu. Vienas iš pagrindinių elementų, tamsiai rudas kvadratas, yra maždaug pašto ženklo dydžio mikrolangių masyvas. Jame yra daugiau nei 62 000 mažyčių langinių, naudojamų blokuoti arba praleisti šviesą, kad būtų galima pasirinktinai žiūrėti į objektus, tokius kaip galaktikos ir žvaigždės.
Naujoji mikrolanginių sistema skirta James Webb kosminis teleskopas 2013 m. planuojama pakeisti Hablo kosminį teleskopą. Jis prasideda nuo specialiai pagaminto silicio gabalo, kurį sudaro 38 x 38 milimetrų sklendės, kurios yra ant fotoaparato, vadinamo artimojo infraraudonųjų spindulių spektrografu, kurį gamina Europos kosmoso agentūra (TAI).
Mokslininkai vadovaus mikrolanginių atidarymui ir uždarymui, pirmiausia išnagrinėdami vaizdus, paimtus iš infraraudonųjų spindulių kameros, esančios teleskopu, sako Harvey Moseley, pagrindinis mikrolangių tyrėjas. Mokslininkai, žiūrintys vaizdus, pasirinks tolimus objektus, kuriuos nori spektrografuoti. Langinių atidarymą ir uždarymą koordinuos kompiuterinė sistema su skaitmeniniu žemėlapiu. Tai panašu į važiavimą į vakarus ir saulėlydį ir nutraukiate automobilio skydelį, sako Moseley. Pašalinate daug šviesos iš aptikimo sistemos [matymo lauko] ir tai labai pagerina jautrumą. Tai yra mikrolangių motyvacija – pašalinama visa nereikalinga šviesa.
Mikrolanginės leis mokslininkams pažvelgti į kosmosą toliau nei bet kada anksčiau, visiškai blokuodami ryškių objektų signalus. Tikslas yra stebėti šias labai ankstyvas galaktikas ir susidaryti idėją apie visus procesus, kurie leido šioms galaktikoms susidaryti, sako Moseley. Be to, tikimės gauti geresnį vaizdą apie tai, kaip nuo netvarkingos visatos su mažomis netaisyklingomis galaktikomis pereiname prie gana didelių spiralinių šiandieninės visatos galaktikų.
Pastangos buvo suklastotos NASA Goddardo kosminių skrydžių centras naudojant mikromechaninę technologiją mikrolanginių posistemiui gaminti. Mažytės langinės arba durelės buvo pagamintos iš silicio nitrido ir vyriais pritvirtintos prie silicio plokštelės, aiškina Murzy Jhabvala, Goddardo instrumentų technologijų ir sistemų skyriaus vyriausiasis inžinierius.
Moseley komanda sukūrė langines atsidaryti ir užsidaryti reaguojant į magnetinį lauką. Mokslininkai nusodino magnetinę medžiagą ant langinių paviršiaus ir po jas įdėjo magnetą, kad jas atidarytų. Nuėmus magnetą, langinės vėl užsidaro. Kad jie liktų atviri, inžinieriai taiko įtampą – teigiamą įtampą pačiam sklendei ir neigiamą įtampą ant galinės sienelės. Metaliniai sluoksniai tarnauja kaip elektrodai masyvo priekyje ir gale.
Teigiama ir neigiama įtampa išlaiko sklendę atidarytą, o kai magnetas tolsta, užraktas liks atidarytas, sako Jhabvala, ir tada mes leidžiame įtampai patekti į tas langines, kurias norime uždaryti. Tokiu būdu galime konkrečiai atidaryti arba uždaryti bet kurią ar šimtą norimų langinių, vadinamų atsitiktinės prieigos adresavimu.
Mikrolanginės konkuruoja su alternatyviu metodu, vadinamu mikroveidrodžiais. Šis metodas naudoja daugybę plytelių; pakreipiant plytelių veidrodžius, šviesa nukreipiama, sako Jhabvala. Nors tai labai gera technologija, sukurta projekcinėms televizijos sistemoms, vienas iš pagrindinių mūsų reikalavimų yra visiškai užblokuoti visą šviesą. Negali būti jokio nuotėkio, kuris sugadintų signalą. Veidrodžiai tik nukreipia šviesą kažkur kitur, todėl šviesa gali grįžti į sistemą. Jis sako, kad langinės visiškai jį užblokuoja.
Per ateinančius šešis ar devynis mėnesius, kol mikrolanginės bus išsiųstos ESA, inžinieriai toliau tobulins įrenginį. Tačiau iki šiol tai sekėsi gerai; technologija parodė, kad ji gali atlaikyti sunkumus paleidžiant į kosmosą ir puikiai veikia esant šaltai temperatūrai (–388 °F).
Nors dar per anksti pasakyti, ar ši aukščiausios klasės kosminė MEMS kada nors bus komercializuota, Moseley teigia, kad absoliutaus šviesos valdymo pranašumai gali būti svarbūs medicininiams vaizdams ir kitoms vaizdo gavimo programoms. Šios technologijos teikiamos galimybės yra puikios. Jei daug žmonių galėtų jį gauti, daug žmonių to norėtų. Tačiau kad jis būtų naudingas kitoms techninėms vaizdavimo programoms… turime turėti galimybę jas padidinti iki didesnio dydžio.