Primo piano di un diodo Schottky, che mostra il ponte aereo che collega l'anodo. Credito:NASA
Le domande su come e quando si formano le stelle continuano a stimolare la curiosità umana. La formazione stellare è governata dalla gravità e dal calore. La gravità fa collassare le nubi molecolari e alla fine forma stelle e sistemi planetari, ma per completare il processo, il calore deve essere continuamente rimosso dalla nuvola. Quindi, il carbonio ionizzato e l'ossigeno neutro, i due principali refrigeranti del mezzo interstellare (ISM), sono i migliori indicatori delle regioni di formazione stellare. È in fase di sviluppo una nuova tecnologia che consentirà ai telescopi spaziali di realizzare mappe multi-pixel ad alta risoluzione dell'universo, che aiuterà gli scienziati a capire perché la formazione di stelle e pianeti è comune in alcune regioni dell'universo, mentre altre regioni sono dormienti.
La tecnologia utilizza diodi Schottky all'avanguardia che consentono a un telescopio spaziale di osservare e mappare le regioni dello spazio profondo. I diodi Schottky funzionano alle frequenze richieste per rilevare il carbonio ionizzato e l'ossigeno neutro, rispettivamente 1,9 e 2,06 THz. La caratteristica più piccola di questi diodi è inferiore a un micron (un capello umano ha in genere un diametro di 50 micron).
Ad oggi, solo un ricevitore a pixel singolo è stato trasportato nello spazio. La tecnologia multi-pixel che la NASA sta sviluppando consente a decine e centinaia di questi diodi Schottky di essere confezionati in custodie metalliche, che consentirà agli scienziati di mappare simultaneamente vaste aree del cielo. Nel 2016, I ricercatori della NASA hanno dimostrato la prima fotocamera da 16 pixel che funzionava a 1,9 THz. Per implementare telecamere THz multi-pixel, il team di sviluppo ha studiato un concetto per confezionare i diodi in sottili lastre metalliche lavorate con estrema precisione che vengono poi impilate. Per creare una sorgente da 16 pixel, cinque piastre metalliche, ciascuna spessa circa 5 mm, devono essere lavorate in modo molto preciso per ottenere tolleranze di allineamento migliori di 10 micron.
Questo modulo da 16 pixel è realizzato con 5 piastre metalliche lavorate con precisione per ottenere una tolleranza di allineamento migliore di 10 micron. Credito:NASA
Questa tecnologia a infrarossi lontani multi-pixel consentirà ai telescopi spaziali della NASA di scattare "fotografie" dell'universo che consentiranno agli scienziati di comprendere meglio i processi chimici e fisici coinvolti nella nascita di nuove stelle.
Ora che è stata dimostrata la prima fotocamera da 16 pixel, il team della NASA sta lavorando per aumentare la sensibilità e il numero di pixel in modo che la tecnologia possa essere utilizzata nelle future missioni spaziali della NASA.