Молодые ученые и аспиранты университета МИСИС разработали сверхчувствительные детекторы, которые позволяют проводить исследования космоса, а также получать более полные и точные карты небесных светил.
Как рассказал заведующий лабораторией криоэлектронных систем университета МИСИС Сергей Шитов, космические объекты можно изучать не только по их оптическому изображению.
– Они обладают широкополосным термодинамическим излучением, – рассказал Сергей Шитов. – Невидимые глазу микроволны в радиочастотной части спектра несут значительно больше информации о том, из чего состоит Вселенная. Чтобы «ощупать» небесное тело, радиотелескоп формирует чрезвычайно узкий луч, которым пронизывает пространство.
По словам ученого, терагерцовые волны занимают положение между радиоволнами и видимым светом. Даже если сигналы слабые, их можно различить на высоких частотах.
– Принцип работы устройств основан на том, что термодинамическое излучение фокусируется и разогревает сверхпроводящий микромостик, что заставляет его перейти из сверхпроводящего в резистивное состояние, – объясняет Сергей Шитов. – Используя самые короткие волны, у ученых появляется возможность использовать метод радионаблюдений с высоким угловым разрешением на небольших радиотелескопах. Это позволяет изучать дальнюю Вселенную, исследовать химические вещества на экзопланетах, в частности, воду и кислород.
Разработанный специалистами сверхпроводящий терагерцовый детектор имеет радиочастотный датчик края сверхпроводящего перехода и СВЧ-предусилитель, созданный на основе магнитного датчика. По сравнению с традиционными устройствами, новое устройство обладает потенциалом для реализации предельно возможной чувствительности и оптимальной функциональности. Несколько детекторов можно объединить в матрицу, чтобы проводить одновременные наблюдения на разных частотах или получать изображения, похожие на фотографии.
– Терагерцовый диапазон позволяет исследовать области, которые ранее были недоступны для оптических наблюдений, – говорит инженер-исследователь лаборатории криоэлектронных систем Никита Руденко. – Можно изучать такие астрономические объекты, как звезды, галактики и межзвездные молекулы, ведь терагерцовые волны могут проникать через некоторые непрозрачные вещества, например, через пыль.
Мона Платонова.
