Perangkat kecil berukuran 6 mm ini menyamai akurasi satelit NASA dalam memantau medan magnet matahari
Para insinyur di Universitas California San Diego telah membangun komponen optik kecil berukuran diameter hanya enam milimeter untuk teleskop. Dikembangkan bekerja sama dengan BAE Systems Space & Mission Systems, perangkat ini dapat menyederhanakan perangkat keras eksplorasi ruang angkasa. Hal ini menjanjikan penghematan biaya misi sekaligus meningkatkan kemampuan memantau cuaca luar angkasa yang berbahaya. Metasurface diintegrasikan ke dalam teleskop yang dibuat khusus. Kredit: Noah Rubin Metasurface adalah kelas nanoteknologi lanjutan yang terdiri dari komponen optik datar yang direkayasa dengan struktur mikroskopis berskala nano. Dengan menggunakan struktur nano ini, perangkat ini dapat memanipulasi cahaya – seperti membelah dan mengendalikan saluran polarisasi secara bersamaan – dengan cara unik yang secara fisik tidak dapat dilakukan oleh lensa kaca dan cermin konvensional. Hingga saat ini, teknologi ini sebagian besar merupakan tipuan akademis. “Sebagian besar karya akademis tentang metasurface masih berada pada tahap pembuktian konsep,” kata Noah Rubin, penulis senior studi tersebut dan profesor teknik di UC San Diego. Tim Rubin mengeluarkan konsep tersebut dari lab. Mitra industri mereka di BAE Systems menguji lensa kecil ini dengan getaran brutal dan pengujian suhu ekstrem. Itu berlalu. Nanoteknologi secara resmi memenuhi syarat untuk ruang angkasa. “Kami gembira dengan kemungkinan penerapan teknologi kami di luar angkasa,” kata Rubin. “Saya pikir ini adalah contoh yang sangat bagus di mana penelitian akademis mendasar sebenarnya dapat diterjemahkan menjadi sesuatu yang memiliki potensi nyata untuk eksplorasi ruang angkasa dan sains.” Medan magnet matahari sering dipelajari untuk memprediksi letusan besar matahari, seperti lontaran massa koronal, yang mengirimkan partikel bermuatan menuju Bumi. Untuk itu, polarisasi atau arah getaran sinar matahari yang masuk dianalisis. Teleskop luar angkasa yang ada menggunakan pendekatan berbeda untuk melakukan hal ini. Ini mengambil gambar, memutar komponen optik secara mekanis, dan mengambil gambar lain. Dan kemudian menjahitnya secara digital. Proses ini lambat dan rentan terhadap kegelisahan sekecil apa pun. Saat pesawat ruang angkasa bergetar, bahkan dorongan kecil di antara eksposur dapat mengaburkan data matahari yang rumit. Untuk menghentikan hal ini, NASA harus membangun sistem stabilisasi yang sangat rumit dan mahal. “Sistem ini sering kali memerlukan biaya yang jauh lebih mahal daripada teleskop itu sendiri,” kata Rubin. Metasurface enam milimeter baru menghilangkan bagian yang bergerak sepenuhnya. Ini membagi sinar matahari yang masuk menjadi beberapa jalur polarisasi berbeda pada waktu yang bersamaan. Alih-alih mengambil foto secara berurutan, teleskop menangkap semua data magnetik secara bersamaan dalam satu foto. “Dengan frame rate yang lebih cepat ini, kita dapat mengamati fenomena yang terlalu cepat untuk ditangkap oleh instrumen sebelumnya,” kata Lisa Li, penulis pertama studi tersebut. Memetakan medan magnet Untuk membuktikan bahwa perangkat tersebut benar-benar dapat melakukan sains secara nyata, para peneliti mengintegrasikannya ke dalam teleskop khusus dan melakukan perjalanan ke Teleskop Surya Dunn di New Mexico. Pengaturannya sangat kontras dengan proporsi yang epik. Sinar matahari mengenai cermin di puncak menara setinggi 136 kaki, bergerak sejauh 228 kaki di bawah tanah, dan dipantulkan kembali ke permukaan. Di sana, ia melewati komponen kecil berukuran enam milimeter milik tim. Lensa mikroskopis berhasil memetakan intensitas medan magnet di dalam bintik matahari aktif. Ketika tim membandingkan data mereka dengan pengamatan dari Solar Dynamics Observatory milik NASA yang mengorbit, hasilnya hampir sama. Lensa kecil ini berfungsi sama baiknya dengan satelit raksasa. Sekarang, tim sedang mengarahkan perhatiannya ke landasan peluncuran. Didukung oleh pengembangan dan pendanaan selama lima tahun dari NASA, para peneliti telah mengajukan proposal resmi untuk studi konsep misi. Jika dipilih, mata kecil mereka yang berukuran enam milimeter akan segera meluncurkan roket ke luar angkasa – membuktikan bahwa terkadang, terobosan terbesar datang dalam paket terkecil. Makalah ini diterbitkan pada 10 Juni di Science Advances.
Diterbitkan : 2026-06-10 23:30:00
sumber : interestingengineering.com
