Naturaleza, y más particularmente el ojo de una polilla, inspiró la tecnología que permite que una nueva cámara desarrollada por la NASA cree imágenes de objetos astronómicos con una sensibilidad mucho mayor de lo que era posible anteriormente.

La idea es sencilla. Cuando se examina de cerca, El ojo de una polilla contiene una serie muy fina de pequeñas protuberancias cilíndricas ahusadas. Su trabajo es reducir la reflexión, permitiendo que estas criaturas nocturnas absorban tanta luz como sea posible para que puedan navegar incluso en la oscuridad.

El mismo concepto de tecnología de absorbedor, cuando se aplica a un absorbente de infrarrojo lejano, da como resultado una estructura de silicio que contiene miles de puntas o protuberancias cilíndricas micromecanizadas no más altas que un grano de arena. Es un componente crítico de los cuatro 1, Arreglos de detectores de bolómetros de 280 píxeles que un equipo de científicos y tecnólogos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, creado para la cámara de banda ancha aerotransportada de alta resolución-plus, o HAWC +.

La NASA acaba de completar la puesta en servicio de HAWC + a bordo del Observatorio estratosférico de astronomía infrarroja, o SOFIA, una empresa conjunta que involucra a la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, o DLR. Esta aeronave 747SP muy modificada lleva consigo un telescopio de dos metros y medio y seis instrumentos a altitudes lo suficientemente altas como para no ser oscurecidas por el agua en la atmósfera terrestre. que bloquea la mayor parte de la radiación infrarroja de fuentes celestes.

La cámara mejorada no solo crea imágenes, pero también mide la luz polarizada de la emisión de polvo en nuestra galaxia. Con este instrumento, los científicos podrán estudiar las primeras etapas de la formación de estrellas y planetas, y, con el polarímetro HAWC +, mapear los campos magnéticos en el entorno alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.

Con un sistema de este tipo, nunca antes utilizado en astronomía, se pueden medir incluso variaciones mínimas en la frecuencia y dirección de la luz. "Esto permite que el detector se utilice en un ancho de banda más amplio. Hace que el detector sea mucho más sensible, especialmente en el infrarrojo lejano, "dijo el científico de Goddard, Ed Wollack, quien trabajó con la experta en detectores de Goddard, Christine Jhabvala, para diseñar y construir los absorbedores micromecanizados críticos para los detectores de bolómetro desarrollados por Goddard.

Los bolómetros se utilizan comúnmente para medir la radiación infrarroja o térmica, y son, en esencia, termómetros muy sensibles. Cuando la radiación se enfoca y golpea un elemento absorbente, típicamente un material con un revestimiento resistivo, el elemento se calienta. Luego, un sensor superconductor mide el cambio de temperatura resultante, revelando la intensidad de la luz infrarroja incidente.

Este bolómetro en particular es una variación de una tecnología de detector denominada sensor de rejilla inferior de cortocircuito, o ERRORES, utilizado ahora en una serie de otros instrumentos sensibles al infrarrojo. En esta aplicación en particular, las estructuras ópticas reflectantes, los llamados backshorts, se reemplazan por absorbentes micromecanizados que detienen y absorben la luz.

El equipo había experimentado con nanotubos de carbono como absorbedor potencial. Sin embargo, los tubos de forma cilíndrica que ahora se utilizan para una variedad de aplicaciones de vuelos espaciales resultaron ineficaces para absorber las longitudes de onda del infrarrojo lejano. En el final, Wollack miró a la polilla como una posible solución.

"Puedes inspirarte en algo de la naturaleza, pero necesitas usar las herramientas disponibles para crearlo, ", Dijo Wollack." Realmente fue la unión de la gente, máquinas, y materiales. Ahora tenemos una nueva capacidad que antes no teníamos. De eso se trata la innovación ".