نافذة من السيليكون إلى السماء ✎ سريع

الأصل: "Silicon-based vacuum window for millimeter and submillimeter-wave astrophysics"
arXiv:2601.19627 · 2026-01-27 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
نافذة سيليكون رقيقة تسمح بمرور كامل الضوء المليمتري تقريبًا دون أن تفقد شيئًا.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

في صحراء أتاكاما التشيلية، على ارتفاع يقارب خمسة كيلومترات، يقف تلسكوب راديوي يلتقط الموجات المليمترية القادمة من أعماق الفضاء. تحمل هذه الموجات حرارة المجرات البعيدة، لكن يجب أن تمر أولاً عبر نافذة — وهي صفيحة رقيقة من السيليكون تفصل المستقبل البارد عن العالم الخارجي الدافئ.

هذه النافذة تشبه زجاج الدفيئة: فهي تسمح بمرور الضوء المطلوب، وتمنع دخول البرد والرطوبة.

الزجاج العادي غير مناسب للموجات المليمترية: فهو يعكس الكثير من الضوء. لذلك استخدم المهندسون السيليكون — وهو نفس المادة المستخدمة في صنع رقائق الحاسوب — وحفروا على سطحه بالليزر ملايين المخاريط الصغيرة. تعمل هذه المخاريط كطبقة عازلة: يدخل الضوء فيها تدريجيًا دون مواجهة حدود حادة، ويمر معظمه عبرها. تسمح النافذة بمرور 99% من الضوء، ولا تعكس سوى 1%.

الصفيحة التي يبلغ قطرها 124 ملم وسمكها 4 ملم فقط، تعمل منذ عام في جهاز DESHIMA v2.0 على تلسكوب ASTE. خلال هذه الفترة، لم تفقد أي شفافية، وكانت الخسائر فيها صغيرة جدًا لدرجة تعذر قياسها.

الموجات المليمترية التي تسمح هذه النافذة بمرورها هي نفسها المستخدمة في أجهزة الفحص الأمني في المطارات، لكنها هنا قادمة من مجرات وُلدت قبل مليارات السنين.

في رواية «الاتصال» لكارل ساغان، تلتقط التلسكوبات الراديوية إشارة من حضارة خارج الأرض — وهذه النوافذ تساعد التلسكوبات الحقيقية على سماع فضاء أبعد فأبعد.

العلماء
Michael FaradayHendrik LorentzCharles TownesRobert Woodrow WilsonNancy Grace RomanRobert H. Dicke
المفاهيم
طلاء المرآة طلاء مضاد للانعكاس رقاقة سيليكون السيليكون ميليراديان مرآة ألما موجة مليمترية فوتوسفير مطياف متكامل ميكروثانية قوسية انبعاث ميليمتري العمق البصري درجة مربعة عتامة كاميرا الأشعة تحت الحمراء رنان ميكروويف مسافة القطر الزاوي رقاقة السيليكون العدسة