В России разработали систему для регистрации отдельных фотонов

В России создана новая считывающая система для регистрации отдельных фотонов, предназначенная для космической обсерватории «Спектр-УФ». Разработка осуществлена учеными Института астрономии РАН в сотрудничестве с НИИИС им. Ю.Е. Седакова. Устройство, выполненное на отечественной радиационно-стойкой электронике, заменит иностранный аналог и будет регистрировать фотоны в реальном времени. Об этом пишет сайт Ferra.

По данным научного портала «Научная Россия», аппарат способен обрабатывать до 100 кадров в секунду, что соответствует более 1 Гб/с, и передавать на Землю только координаты и время вспышек, чтобы соответствовать узкому радиоканалу. Запуск телескопа запланирован на октябрь 2031 года.

Основой работы системы является электронно-оптический преобразователь (ЭОП), который фиксирует вспышки, возникающие при ударе фотонов о фотокатод. Считывающее устройство должно фиксировать эти вспышки с частотой 100 кадров в секунду и определять их координаты. Поток данных достигает гигабита в секунду, однако радиоканал может передавать лишь мегабиты, поэтому информация сжимается на борту, отправляя только координаты и время.

Разработка велась на радиационно-стойких процессорах, работающих на частотах в сотни мегагерц, что потребовало адаптации алгоритмов под ограниченные вычислительные мощности. Прибор уже создан и заменяет испанский аналог. Телескоп «Спектр-УФ» планируется запустить в октябре 2031 года.

Заместитель директора ИНАСАН по научной работе Сергей Сичевский отметил, что многие радиационно-стойкие процессоры, применяемые в космосе, обеспечивают частоты только в сотни мегагерц, что усложняет реализацию известных алгоритмов обработки координат вспышек. Поэтому они адаптировали математические алгоритмы с учетом доступных вычислительных мощностей.