Mikrospeil hjelper oss å utforske andre planeter

Foto: Karolina Milenko/SINTEF

Kan vi bo der? Er det vann der? Er det luft der? Stirrende ut i verdensrommet har mennesket stilt seg disse spørsmålene siden tidenes morgen. Forskerne lurer fremdeles på det, og jobber derfor også med å finne ut av det.

For eksempel kan den velkjente Mars-roveren, i framtiden være utstyrt med robotøyne utviklet av SINTEF. Ved hjelp av svært presise mikrospeil gjør vi roveren i stand til «å se» og 3D-filme det som skjer mens den suser rundt på naboplaneten vår. Slik kan forskere på sin egen skjerm se, vri og vende på virtuelle 3D-opptak, for å studere nærmere hvordan det ser ut på Mars.

Ved hjelp av små mikrospeil, utviklet og laget ved SINTEFs mikro -og nanoteknologi-lab (MiNalab), kan 3D-kameraet styre og manipulere lys. For å lage virtuell 3D-video, må mikrospeilene kunne tiltes, vris, vendes, forskyves og reposisjoneres med nanometers presisjon i løpet av noen hundredels sekund. Som vi kan forestille oss er omgivelsene i verdensrommet svært krevende, og selv etter en skikkelig trøkk, må mikrospeilene være like presise som før. En degradering eller et sammenbrudd kan fort bli kostbart.

Forskerne har derfor i samarbeid med European Space Agency (ESA) utsatt speilene for de røffe betingelsene man typisk møter på et romoppdrag. I våre laboratorium har speilene blitt ristet, eksponert for svært høye og lave temperaturer i vakuum og utsatt for høyintensiv stråling. Ikke bare har mikrospeilene bevist at de kan overleve i verdensrommet, de virker faktisk å trives svært godt der ute.

– Etter stress-testing forventet vi naturlig nok en degradering av mikrospeilene. I stedet fikk vi faktisk en forbedring av mikrospeilenes funksjonelle egenskaper og levetid, forteller forsker Runar Dahl-Hansen. Sammen med kollega Jostein Thorstensen kan han nå glede seg over at funnene deres ble utvalgt som en «featured article» av tiddsskriftet Applied Physics Letters, et kvalitetsstempel som kun gis til de beste arbeidene publisert der.

Til slutt, hva kan mikrospeilene ellers brukes til?

– Jo, for eksempel kan slike mikrospeil brukes i gassmålere, sorteringssystemer, trådløs ladning, til å lage kompakte linser eller til å detektere is på veiene, forklarer Thorstensen. Slike anvendelser og resultatene i artikkelen ble de to forskerne også nylig invitert til å presentere ved University of Pennsylvania.

Og hva kan de brukes til i verdensrommet, da?

– Til å utforske andre planeter og resten av universet!