Este 'módulo de espelho' - formado por 140 placas de espelho de silício industrial, empilhados por um sofisticado sistema robótico - destina-se a fazer parte do sistema óptico do observatório de raios-X Athena da ESA.

Com lançamento previsto para 2031, Athena vai sondar 10 a 100 vezes mais fundo no cosmos do que as missões anteriores de raios-X, para observar o mais quente, objetos celestes de alta energia. Para conseguir isso, a missão requer uma tecnologia de óptica de raios-X totalmente nova.

Os raios X energéticos não se comportam como ondas de luz típicas:eles não refletem em um espelho padrão. Em vez disso, eles só podem ser refletidos em ângulos rasos, como pedras deslizando pela água. Portanto, vários espelhos devem ser empilhados para focalizá-los:o XMM-Newton da ESA, lançado em 1999, tem três conjuntos de 58 espelhos de níquel banhados a ouro, cada um aninhado dentro do outro. Mas para ver mais longe, Atenas precisa de dezenas de milhares de placas espelhadas densamente compactadas.

Uma nova tecnologia teve que ser inventada:'óptica de poro de silício', com base no empilhamento de placas de espelho feitas de wafers de silício industriais, que são normalmente usados ​​para fabricar chips de silício.

Foi desenvolvido no centro técnico ESTEC da ESA na Holanda, e patenteado pela ESA, inventado por um membro da equipe da ESA com o fundador da Cosine Research, a empresa holandesa que lidera um consórcio europeu de desenvolvimento da óptica de Athena.

A tecnologia foi refinada por meio de uma série de projetos de P&D da ESA, e todas as etapas do processo demonstraram ser adequadas para a produção industrial. As bolachas têm ranhuras cortadas nelas, deixando costelas endurecidas para formar os 'poros' pelos quais os raios X passarão. Eles recebem uma ligeira curvatura, afinando em direção a um ponto desejado para que o espelho de vôo completo possa focalizar as imagens de raios-X.

"Produzimos centenas de pilhas usando um trio de robôs de empilhamento automatizado, "explica o engenheiro ótico da ESA Eric Wille." Empilhar as placas do espelho é uma etapa crucial, ocorrendo em um ambiente de sala limpa para evitar qualquer contaminação por poeira, visando a precisão da escala de um milésimo de milímetro. Nossa resolução angular está melhorando continuamente. "

"Choque contínuo e outros testes ambientais garantem que os módulos atenderão aos requisitos de Athena, e os módulos são testados regularmente em diferentes instalações de raios-X. "

O espelho de voo de Athena - compreendendo centenas desses módulos de espelho - deve ser concluído três a quatro anos antes do lançamento, para permitir seu teste e integração.

Cada nova missão da ESA Science observa o Universo de uma forma diferente da anterior, exigindo um fluxo constante de novas tecnologias anos antes do lançamento. É aí que entram as atividades de pesquisa e desenvolvimento da ESA, para antecipar essas necessidades, para garantir que a tecnologia certa esteja disponível no momento certo para as missões que virão.

O planejamento de longo prazo é crucial para realizar as missões que investigam questões científicas fundamentais, e para garantir o desenvolvimento contínuo de tecnologia inovadora, inspirando novas gerações de cientistas e engenheiros europeus.