Об’єднання
інноваційно-космічних кластерів

Натуральні кольори Всесвіту: телескопи майбутнього з тришаровим перовскітовим сенсором

Швейцарські дослідники створили перші тонкоплівкові перовскітові (високотемпературний надпровідник) сенсори, у яких червоний, зелений і синій шари «складені» один над одним. Така каскадна архітектура поглинає увесь потік фотонів кожного пікселя й дає утричі більшу світлочутливість та просторову розрізненість, ніж у класичних кремнієвих матриць із кольоровими фільтрами.

Перовскітові сенсори краще за «класичні» сенсори, що використовуються на КА Hubble та James Webb так як втрати на фільтрах CCD-камер «Hubble» (WFC3/UVIS) мають пікову квантову ефективність до ~85% у жовто-зеленій зоні, але через RGB-фільтри кожен піксель отримує тільки третину доступного світла. У перовскітовій матриці фільтрів немає, тому реальна ефективність може перевищити 90% у всьому видимому діапазону. Детектори, які встановлені на James Webb вимагають двоканальної схеми (короткого та довгохвильового фокусів) і кріогенного охолодження до ≈37K. Перовскіт дозволяє «тонкою хімією» підлаштувати граничну зону й отримувати той самий спектр у кімнатних або помірно охолоджених умовах, економлячи енергію системи.

Технологія таких  сенсорів стане корисною найближчим часом. Високочутливі матриці, що не потребують громіздкого охолодження, дозволять створювати CubeSat-обсерваторії для оперативного відстеження спалахів наднових і гамма-вибухів. Застосування цієї технології у гіперспектральних супутниках для спостережень Землі та Марса дозволить замінити цілий набір механічних фільтрів на багатошарові пікселі. Крім того, такі сенсори дозволять знизити вагу і енергоспоживання посадкових апаратів на Місяць чи астероїди, де кожен грам і ватт критично важливі.

Facebook
Twitter

 

Об’єднання інноваційно-космічних кластерів України