據美國國家航空航天局（NASA）官網7日報道，NASA戈達德航天飛行中心科學家多次重復實驗證明，單晶硅可用來制造超輕超薄、高分辨率X射線反射鏡，從而將大大降低太空望遠鏡的建造成本。

隨著太空觀測設備建設規模不斷擴大，成本也“水漲船高”，開發出既不會降低性能，又容易復制的超輕光學元件迫在眉睫。為收集到高能X射線光子，X射線反射鏡必須卷曲進罐狀設備內“筑巢安家”，以便X射線能像在水池表面扔石子一樣輕輕掠過鏡面，不會穿過鏡面造成光子流失。

但之前的X射線鏡面所用的玻璃、陶瓷和金屬等材料，都不能滿足這些性能目標，而戈達德中心航天物理學家威廉姆·張帶領團隊經過數年研究證明，硅是一種可行性替代材料。單晶硅的獨特晶格結構使得其能對內部壓力“應付自如”，在進行切割或變形處理時不會發生彎曲，再加上來源豐富，價格低廉，被認為是制作航天用X射線鏡面的理想材料。

戈達德中心另一位技術人員文斯·布萊，在為NASA陸地衛星數據連續性任務開發熱紅外傳感器時，用單晶硅制作出超輕的備用鏡面，雖然因太厚最終沒有獲選，但這些測試證明了用單晶硅制造光學鏡面的可行性。

威廉姆·張創建了一種全新的制造工藝，為NASA核光譜望遠鏡陣列（NuSTAR）任務研制出超薄型卷曲狀玻璃鏡面。利用這一全新工藝，他與布萊合作制造出形狀近似的硅基鏡面，其厚度不到0.5英寸。威廉姆·張表示，他們正在繼續改進工藝，希望在2020年前，讓硅基鏡面的性能超越目前分辨率最高的錢德拉X射線望遠鏡，在未來執行任務。（記者聶翠蓉）

單晶硅可制超輕薄X射線反射鏡 將降低太空望遠鏡建造成本

圖文簡介