Un détecteur à ondes millimétriques unique a été créé en Russie
Le cœur cryogénique du récepteur.
Au Centre Astrospatial de l'Institut de Physique Lebedev (AKTs FIAN) a créé pour la première fois en Russie un récepteur cryogénique capable de détecter des signaux radio à des fréquences de 220 à 280 GHz. Tous les composants du "cœur du récepteur" sont fabriqués en Russie. Seuls quelques pays dans le monde sont capables de produire des récepteurs à ondes millimétriques d'une sensibilité suffisante pour la recherche spatiale. Une version plus complexe du récepteur sera installée à l'observatoire astrophysique futur Spektr-M (Millimetron).
La gamme de longueurs d'onde millimétriques est très importante pour la recherche spatiale.
La chimie spatiale, la recherche de molécules organiques complexes dans le milieu interstellaire, l'étude des objets de l'Univers primitif et des noyaux galactiques actifs - il s'agit d'une liste incomplète des domaines d'application.
Cependant, l'espace est aujourd'hui encore mal appréhendé dans le domaine millimétrique (de 30 GHz à 300 GHz). Cela est dû en partie à la complexité de fabrication des antennes de réception et des détecteurs fonctionnant à ces longueurs d'onde, et en partie à la faible transparence de l'atmosphère terrestre dans le domaine millimétrique.
La surface de telles antennes doit être beaucoup plus précise que celle d'un radiotélescope classique. La fabrication de détecteurs nécessite des éléments de dimensions microscopiques, leur fabrication est donc une tâche technologique extrêmement complexe. Seuls quelques pays dans le monde sont capables de fabriquer des récepteurs à ondes millimétriques d'une sensibilité suffisante pour la recherche spatiale. Maintenant, la Russie est incluse avec confiance dans leur nombre.
Le nouveau récepteur russe fonctionne à des fréquences de 220-280 GHz (longueur d'onde d'environ 1,2 mm). Pour obtenir une sensibilité ultra-élevée, il doit être refroidi au point d'ébullition de l'hélium liquide - 4K (environ, moins de - 268 degrés Celsius). Grâce à ces basses températures, les éléments du microcircuit de l'appareil, en niobium, passent dans un état supraconducteur. C'est la supraconductivité qui rend les paramètres du nouveau détecteur uniques. Il permet d'obtenir une sensibilité quantique du détecteur et de faibles pertes de signal dans les lignes de connexion.
L'appareil, créé au Centre astrospatial de l'Institut physique Lebedev, est le récepteur haute résolution le plus sensible dans sa gamme de fréquences aujourd'hui dans notre pays. Ce développement est devenu possible grâce à la coopération fructueuse de l'Institut d'ingénierie radio et d'électronique Kotelnikov (IRE RAN) et AKTs. Tous les composants du mélangeur, le «cœur du récepteur», sont fabriqués en Russie et connectés à un appareil de travail de l'AKTs.
Aujourd'hui, le Laboratoire d'instruments et de technologies térahertz continue d'optimiser le récepteur et d'améliorer ses caractéristiques de base. Des travaux sont également en cours pour créer une version plus complexe et avancée du récepteur - un détecteur avec séparation de bande latérale. Cette version de l'instrument sera idéale pour une utilisation à bord de l'observatoire spatial Millimetron (Spektr-M) et sur des télescopes de radioastronomie au sol.
Source: Roscosmos; Crédit photographique: AKTs FIAN