Gros plan sur une diode Schottky, montrant le pont aérien qui relie l'anode. Crédit :NASA
Les questions sur comment et quand les étoiles se forment continuent d'attiser la curiosité humaine. La formation des étoiles est régie par la gravité et la chaleur. La gravité provoque l'effondrement des nuages moléculaires et la formation d'étoiles et de systèmes planétaires, mais pour terminer le processus, la chaleur doit être continuellement évacuée du nuage. D'où, le carbone ionisé et l'oxygène neutre, les deux principaux réfrigérants du milieu interstellaire (ISM), sont les meilleurs indicateurs des régions de formation d'étoiles. Une nouvelle technologie est en cours de développement qui permettra aux télescopes spatiaux de créer des cartes multipixels haute résolution de l'univers, qui aidera les scientifiques à comprendre pourquoi la formation d'étoiles et de planètes est courante dans certaines régions de l'univers, tandis que d'autres régions sont en sommeil.
La technologie utilise des diodes Schottky de pointe qui permettent à un télescope spatial d'observer et de cartographier les régions de l'espace lointain. Les diodes Schottky fonctionnent aux fréquences requises pour détecter le carbone ionisé et l'oxygène neutre, respectivement 1,9 et 2,06 THz. La plus petite caractéristique de ces diodes est inférieure à un micron (un cheveu humain a généralement un diamètre de 50 microns).
À ce jour, seul un récepteur à un seul pixel a été envoyé dans l'espace. La technologie multi-pixels que la NASA développe permet de conditionner des dizaines et des centaines de ces diodes Schottky dans des boîtiers métalliques, qui permettra aux scientifiques de cartographier simultanément de vastes zones du ciel. En 2016, Des chercheurs de la NASA ont fait la démonstration de la première caméra 16 pixels qui fonctionnait à 1,9 THz. Pour implémenter des caméras THz multi-pixels, l'équipe de développement a étudié un concept d'emballage des diodes dans de fines plaques métalliques usinées très précisément qui sont ensuite empilées. Pour créer une source de 16 pixels, cinq plaques métalliques d'environ 5 mm d'épaisseur doivent être usinées très précisément pour obtenir des tolérances d'alignement supérieures à 10 microns.
Ce module de 16 pixels est composé de 5 plaques métalliques usinées avec précision pour obtenir une tolérance d'alignement supérieure à 10 microns. Crédit :NASA
Cette technologie multi-pixels dans l'infrarouge lointain permettra aux télescopes spatiaux de la NASA de prendre des « photos » de l'univers qui permettront aux scientifiques de mieux comprendre les processus chimiques et physiques impliqués dans la naissance de nouvelles étoiles.
Maintenant que la première caméra 16 pixels a été démontrée, l'équipe de la NASA s'efforce d'augmenter la sensibilité et le nombre de pixels afin que la technologie puisse être utilisée dans les futures missions spatiales de la NASA.
