У рамках проекту GSTP, очолюваного компанією Ametek у Фінляндії, були створені високоефективні оптичні фільтри, які будуть використовуватися в одній із найбільших майбутніх місій ЄКА.
Для успіху місії Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics (Athena) необхідні великі оптичні фільтри, але донедавна в Європі не вироблялися високоефективні фільтри, подібні до тих, які необхідні.
За словами Алессандри Чаппоні, інженера ЄКА, яка очолює проект, нинішні фільтри надходять з-за меж Європи. Але було б добре мати європейську альтернативу. І якщо на момент запуску місії у 2027 році будуть готові фільтри європейського виробництва, то їх і будуть використовувати.
Ці фільтри поміщаються в прилад для блокування частинок, електронів і фотонів, які виходять за межі бажаного діапазону енергій (в даному випадку рентгенівських променів), забезпечуючи при цьому високий коефіцієнт пропускання рентгенівських променів, а також стійкі температури та умови перепаду тиску, що відповідають експлуатації на космічний корабель.
Розробка цих фільтрів почалася дуже давно з дослідження різних можливих матеріалів для тонкої мембрани, яка встановлюється на металеву сітку і разом стає фільтром, наприклад, полімід і нітрид кремнію.
«Полімід підходив як базовий матеріал і продемонстрував хорошу масштабованість, але були висловлені деякі побоювання при впровадженні технології для виробництва дуже великих і дуже тонких фільтрів. Вони вимагатимуть подальшого вдосконалення. Для нітриду кремнію було виявлено явну проблему в його масштабованості до великих площ. Тому натомість ми почали досліджувати вуглецеві нанотрубки як матеріал», — каже Чаппоні.
Випробування показали, що потенційна точка руйнування мембрани пов'язана з кріпленням металевої сітки до тонкої мембрани з вуглецевих нанотрубок.
«Якщо ми замінимо металеву сітку матеріалом із вуглецевих нанотрубок, а також мембрану, це знову покращить пропускання та опір фільтрів вібрації», уточнює Чаппоні. Робота продовжується, і це також є метою другого контракту.
Місія «Афіна» буде оснащена двома приладами: рентгенівським комплексним польовим блоком (X-ray Integral Field Unit, X-IFU) та ширококутним імідж-сканером (Wide field Imager, WFI). Повнорозмірні випробувальні фільтри з вуглецевих нанотрубок були створені для відповідності деяким цільовим фільтрам ATHENA різних форм, включаючи оптичний фільтр для WFI.
