单晶硅可制超轻薄X射线反射镜

　　据美国国家航空航天局（NASA）官网2月7日报道，NASA戈达德航天飞行中心科学家多次重复实验证明，单晶硅可用来制造超轻超薄、高分辨率X射线反射镜，从而将大大降低太空望远镜的建造成本。

　　随着太空观测设备建设规模不断扩大，成本也“水涨船高”，开发出既不会降低性能，又容易复制的超轻光学元件迫在眉睫。为收集到高能X射线光子，X射线反射镜必须卷曲进罐状设备内“筑巢安家”，以便X射线能像在水池表面扔石子一样轻轻掠过镜面，不会穿过镜面造成光子流失。

　　但之前的X射线镜面所用的玻璃、陶瓷和金属等材料，都不能满足这些性能目标，而戈达德中心航天物理学家威廉姆·张带领团队经过数年研究证明，硅是一种可行性替代材料。单晶硅的独特晶格结构使得其能对内部压力“应付自如”，在进行切割或变形处理时不会发生弯曲，再加上来源丰富，价格低廉，被认为是制作航天用X射线镜面的理想材料。

　　戈达德中心另一位技术人员文斯·布莱，在为NASA陆地卫星数据连续性任务开发热红外传感器时，用单晶硅制作出超轻的备用镜面，虽然因太厚最终没有获选，但这些测试证明了用单晶硅制造光学镜面的可行性。

　　威廉姆·张创建了一种全新的制造工艺，为NASA核光谱望远镜阵列（NuSTAR）任务研制出超薄型卷曲状玻璃镜面。利用这一全新工艺，他与布莱合作制造出形状近似的硅基镜面，其厚度不到0.5英寸。威廉姆·张表示，他们正在继续改进工艺，希望在2020年前，让硅基镜面的性能超越目前分辨率最高的钱德拉X射线望远镜，在未来执行任务。