Os astrônomos precisam de detectores cada vez mais sensíveis para ampliar sua compreensão do universo. Os detectores de indutância cinética de microondas (MKID) podem tornar os telescópios infravermelhos 1 milhão de vezes mais sensíveis. Cientistas do SRON Netherlands Institute for Space Research e TU Delft deram um passo em direção ao desenvolvimento desses detectores, protegendo-os contra os raios cósmicos nocivos. Publicação em Cartas de Física Aplicada .

São necessários pequenos passos para desenvolver telescópios espaciais cada vez mais sensíveis. Por exemplo, um único sensor deve primeiro se tornar um pixel funcional que você possa ler. Então, você pode tentar aumentar o número de pixels sem induzir a interferência entre eles. Próximo, os pixels devem ser capazes de medir uma paleta de cores mais ampla. Pesquisadores SRON, incluindo o primeiro autor Kenichi Karatsu, seguiu essas etapas com detectores de indutância cinética de microondas (MKIDs), que são uma tecnologia candidata para o futuro Telescópio Espacial Origins de infravermelho distante da NASA.

Quando os raios cósmicos atingem o material no qual os detectores são feitos, energia é liberada. Isso pode cegar brevemente os detectores ou até mesmo arruiná-los. Felizmente, MKIDs não quebram tão rapidamente, como Karatsu descobriu em 2016. Mas na luta contra o efeito cegante, o pós-doutorado ganhou uma importante batalha.

Karatsu e seus colegas compararam e testaram quatro grandes matrizes, cada um com quase mil pixels MKID. O sistema compreende uma matriz convencional, uma matriz com um filme supercondutor atuando como um pára-raios, e duas matrizes nas quais os pixels MKID flutuam nas membranas, isolado com segurança da estrutura de suporte em que a energia nociva é gerada.

Dentro das matrizes contendo as soluções descritas acima, o tempo morto foi 40 vezes menor do que em uma matriz convencional. Simulações mostram que o tempo morto pode chegar a menos de 1 por cento em pontos específicos do espaço, como o ponto 2 de Lagrange ou uma órbita semelhante longe da Terra. A nova tecnologia também pode ser útil em grandes matrizes de qubit supercondutores para futuros computadores quânticos.