Nederlandse ver-infrarood detector bij laatste twee voor Nasa’s Probe missie

Een Nederlands consortium van SRON, TU Delft, Nova en Veldlaser ontvangt financiering van NSO om Prima’s ver-infrarood detector verder te ontwikkelen. Prima is een van de twee overgebleven kandidaten voor Nasa’s Probe missie.

Een van de grootste blinde vlekken in onze blik op het heelal ligt op ver-infrarood golflengtes. Die staat bekend als de terahertz gap. De aardatmosfeer blokkeert dit soort straling en ruimtetelescopen ervaren ruis van hun eigen spiegel omdat die hittestraling afgeeft op uitgekiend diezelfde golflengtes. Astronomen kunnen de terahertz gap alleen overbruggen door gekoelde detectoren te gebruiken nabij het absolute nulpunt.

Kinetic Inductance Detectors

De afgelopen decennia hebben Jochem Baselmans (SRON/TU Delft) en zijn team gesleuteld aan zulke detectoren, genaamd Kinetic Inductance Detectors (KIDs). In 2022 toonden ze aan dat hun KIDs gevoelig genoeg zijn om de infrarood achtergrondstraling van het heelal te zien. Dat maakt ze geschikt om te profiteren van Prima’s optische capaciteiten, waaronder een 1,8-meter spiegel die wordt gekoeld tot 4,4 Kelvin (-268 graden Celsius).

Onontgonnen terrein

Eerdere detectoren waren niet toereikend om de voordelen van zo’n kostbare spiegel te verzilveren. “Met de combinatie van KIDs en een grote koude spiegel gaan we veel dingen voor het eerst zien”, zegt Baselmans. “Bijvoorbeeld het stof in de eerste sterrenstelsels. En wie weet wat nog meer. Dit deel van het spectrum is een van de laatste onontgonnen terreinen in de sterrenkunde.”

Consortium

De financiële steun van NSO wordt gebruikt het opschalen van het Technological Readiness Level, van 4 naar 6. Hiervoor moeten de prestaties van de detector worden gedemonstreerd en het vermogen geëvalueerd van de gehele module om ruimteomstandigheden te weerstaan. Het consortium – genaamd Ready for Nasa Prima – Kinetic Inductance Detector (Rosa-Kid) – brengt SRON, TU Delft, Nova en Veldlaser samen. SRON gaat de Kinetic Inductance Detectors (KIDs) ontwikkelen voor het Primager instrument. TU Delft ondersteunt de ontwikkeling van de detector, met name op het gebied van stralingskoppeling, terwijl Nova helpt bij het ontwerp, de productie en de levering van een subcomponent. Veldlaser zorgt voor de productie en levering van silicium lens-arrays.