Para entender realmente lo que hace que el viento solar garrapata, los heliofísicos deben analizar las minúsculas características de el solla superficie de la estrella que ayudan a acelerar las partículas cargadas de la estrella a través de la sistema solar. Y para realizar esa tarea con mayor precisión, necesitan mejores formas de ver en ultravioleta.
Ingresa una tecnología llamada tamiz de fotones: una especie de lente que ayuda a desviar sutilmente la luz ultravioleta hacia una cámara. Para ser claros, un tamiz de fotones no es una lente común y corriente; se trata de una obra de ingeniería de vanguardia sólo posible con las técnicas más modernas. Se espera que a finales de esta década las naves espaciales orientadas al Sol entren en TierraLa órbita de con tamices de fotones en su arsenal.
Un tamiz de fotones parece un panal y su estructura hexagonal sostiene una fina membrana de silicio o niobio. La membrana es realmente delgada: NASA Los ingenieros han desarrollado tamices tan delgados como 100 nanómetros, que es aproximadamente una milésima el ancho de un cabello humano. Cuanto más fino sea el tamiz, más luz podrá transmitir.
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Los tamices de la NASA también están llenos de círculos concéntricos de pequeños agujeros. El más grande está en el centro de un tamiz, con cada anillo siguiente yendo hacia afuera haciéndose más pequeño, con sus agujeros disminuyendo de tamaño también. En su forma más pequeña, las perforaciones pueden ser tan pequeñas como 20 micrómetros de ancho. Es aproximadamente del tamaño de una bacteria. “Construir tamices con tanta precisión es un verdadero desafío físico”, dijo Doug Rabin, heliofísico de la NASA. Centro de vuelos espaciales Goddarddijo en un declaración.
Esta configuración permite que un tamiz actúe como una lente, refractando la luz ultravioleta que lo atraviesa y doblándolo para que una cámara detrás de él pueda ver más detalles.
Los tamices de fotones están diseñados para detectar el ultravioleta extremo (EUV), que tiene longitudes de onda más cortas y mayor energía que otros tipos de luz ultravioleta. Los observatorios solares actuales, como el Observatorio de Dinámica Solar (SDO), observa ya la luz EUV de nuestra estrella. Pero un futuro observatorio con un tamiz de fotones podría resolver los finos detalles en EUV con una precisión de 10 a 50 veces mayor que la que SDO puede lograr hoy.
Por ejemplo, se colocará un tamiz de membrana de 250 micrómetros de espesor en el Virtual Super Optics Reconfigurable Swarm (VISORS), cuyo lanzamiento se espera para 2024. Está previsto que otro tamiz encaje en el Multi-slit Solar Explorer (MUSE), actualmente previsto para 2027.