Billede:X-ray øje af Athena

Dette 'spejlmodul' - dannet af 140 industrielle silicium spejlplader, stablet sammen af ​​et sofistikeret robotsystem – er bestemt til at udgøre en del af det optiske system i ESA's Athena røntgenobservatorium.

På grund af lancering i 2031, Athena vil sondere 10 til 100 gange dybere ind i kosmos end tidligere røntgenmissioner. at observere det allervarmeste, højenergiske himmellegemer. For at opnå dette kræver missionen helt ny røntgenoptikteknologi.

Energiske røntgenstråler opfører sig ikke som typiske lysbølger:de reflekteres ikke i et standardspejl. I stedet kan de kun reflekteres i lave vinkler, som sten, der skummer langs vandet. Så flere spejle skal stables sammen for at fokusere dem:ESA's 1999-lancerede XMM-Newton har tre sæt af 58 guldbelagte nikkelspejle, hver indlejret i hinanden. Men for at se nærmere, Athena har brug for titusindvis af tætpakkede spejlplader.

En ny teknologi skulle opfindes:'siliciumporeoptik', baseret på sammenstabling af spejlplader lavet af industrielle siliciumskiver, som normalt bruges til fremstilling af siliciumchips.

Det blev udviklet på ESA's tekniske center ESTEC i Holland, og patenteret af ESA, opfundet af en ESA-medarbejder med grundlæggeren af ​​cosine Research, det hollandske selskab, der leder et europæisk konsortium, der udvikler Athenas optik.

Teknologien blev forfinet gennem en række ESA R&D-projekter, og alle procestrin har vist sig at være egnede til industriel produktion. Vaflerne har riller skåret i dem, efterlader stivnede ribben til at danne de 'porer', røntgenstrålerne vil passere igennem. De får en let krumning, tilspidsning mod et ønsket punkt, så det komplette flyspejl kan fokusere røntgenbilleder.

"Vi har produceret hundredvis af stakke ved hjælp af en trio af automatiserede stablerobotter, " forklarer ESA's optikingeniør Eric Wille. "At stable spejlpladerne er et afgørende skridt, foregår i et renrumsmiljø for at undgå støvforurening, målrettet tusindedel af en millimeter skala præcision. Vores vinkelopløsning forbedres løbende."

"Løbende chok- og andre miljømæssige tests sikrer, at modulerne opfylder Athenas krav, og modulerne testes regelmæssigt ved hjælp af forskellige røntgenfaciliteter."

Athenas flyspejl – der omfatter hundredvis af disse spejlmoduler – skal være færdigt tre til fire år før lanceringen, for at give mulighed for afprøvning og integration.

Hver ny ESA Science-mission observerer universet på en anden måde end den før den, kræver en konstant strøm af nye teknologier år før lanceringen. Det er her ESA's forsknings- og udviklingsaktiviteter kommer ind, tidligt at forudse sådanne behov, for at sikre, at den rigtige teknologi er tilgængelig på det rigtige tidspunkt for kommende missioner.

Langsigtet planlægning er afgørende for at realisere de missioner, der undersøger grundlæggende videnskabelige spørgsmål, og at sikre den fortsatte udvikling af innovativ teknologi, inspirere nye generationer af europæiske videnskabsmænd og ingeniører.