Сибирские ученые создали фотокатоды для «глаз» космического телескопа

Разработка превосходит испанские аналоги, которые планировалось использовать для телескопа раньше. В Институте физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) создали фотокатоды на основе соединения цезий-йод — ключевые элементы для «глаз» нового космического телескопа «Спектр-УФ», планируемого к запуску в 2031 году.

Разработка имеет большое значение не только для реализации национального отечественного космического проекта «Спектр-УФ», но и для мировой науки в целом. С момента запуска «Спектр-УФ» будет выступать преемником телескопа имени Хаббла, во-первых, закрывая его ультрафиолетовую рабочую нишу.

Во-вторых, получая совершенно новую информацию, благодаря современному оборудованию и расположению над поверхностью Земли — в 70 раз выше, чем «Хаббл», на 35 000 километров. Как минимум до 2041 года, «Спектр-УФ» будет единственным в мире космическим телескопом, собирающим данные в ультрафиолетовом диапазоне.

Головной научной организацией по проекту «Спектр-УФ» выступает Институт астрономии РАН (ИНАСАН), Институт физики полупроводников изготавливает электронно-оптические преобразователи для блока камер поля — «глаз» телескопа. Калибровка фотокатодов — ключевой части электронно-оптических преобразователей — была проведена недавно в Институте ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).  «Результаты недавней калибровки, проведенной в ИЯФ СО РАН, показали, что квантовая эффективность первых тестовых устройств составляет 40 процентов (упрощенно говоря, 100 фотонов “производят” 40 электронов), что существенно превышает пороговые значения, обязательные для “Спектр-УФ”», — рассказывает заведующий лабораторией ИФП СО РАН доктор физико-математических наук, профессор РАН Олег Терещенко.

«Необходимое и достаточное значение квантовой эффективности для нас — 20 процентов. Звезды — слабый источник излучения, и мы боремся за каждый процент, поэтому эффективность в 40 процентах — это идеально. Таких параметров достигали ранее только в Японии, в компании “Hamamatsu Photonics”», — подчеркивает директор ИНАСАН доктор физико-математических наук, профессор РАН Михаил Сачков.

После космической миссии «Хаббл», которая работает на орбите уже 35 лет, «Спектр-УФ» станет единственным орбитальным телескопом, получающим данные о Вселенной в ультрафиолетовом диапазоне. Такая информация нужна для исследования атмосферы экзопланет, в том числе для поиска биологических маркеров (признака внеземной жизни), установления физических процессов звездообразования (молодые звёзды излучают в основном в ультрафиолете). А также для понимания тепловой и химической эволюции Вселенной, поиска темного барионного вещества.

Сегодня проект «Спектр-УФ» позиционируется, как российский национальный и находится в степени готовности более 50 процентов. «После запуска мы планируем работать по базовой программе, закрывающей основные исследовательские направления, первое и самое важное из них — получение информации об атмосфере экзопланет. Кроме того, “Спектр-УФ” будет действовать в режиме обсерватории, когда астрономы (в том числе иностранные) подают заявки, и мы их реализуем. Проект востребован, — если судить по запросам в наблюдениях к телескопу имени Хаббла, — их больше, чем 10 к одному. То есть из десяти заявок реализуется только одна. “Спектр-УФ” полностью импортонезависим, у нас есть всё необходимое», — резюмирует Михаил Сачков.