المرايا الأكثر تقدما في العالم

أكبر مرآة أساسية في العالم يبلغ عرضها 39 مترًا، وأخف مرآة في العالم تتكون من طبقة واحدة فقط مكونة من 200 ذرة... وهي المرايا الأكثر تقدمًا في العالم.

مرآة أكبر تلسكوب بصري في العالم

يتم بناء أكبر تلسكوب بصري في العالم، التلسكوب الكبير للغاية (ELT)، على جبل مرتفع في صحراء أتاكاما القاحلة في تشيلي بواسطة المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO). ومن المتوقع أن يبدأ مشروع ELT، بحلول عام 2028، في جمع الصور والمساعدة في توسيع الفهم البشري للكون.

يحتوي ELT على 5 مرايا عملاقة بما في ذلك M1، M2، M3، M4، M5، وهي مسؤولة عن جمع الضوء وتوجيهه إلى معدات القياس الخاصة بالتلسكوب. ومن بين هذه المرآة، تعد المرآة الأساسية M1 أكبر مرآة تم بناؤها على الإطلاق لتلسكوب بصري بقطر 39 مترًا، وتتكون من 798 قطعة مرآة سداسية الشكل، مصممة لتكون بمثابة مرآة متجانسة مثالية. تتمتع M1 بالقدرة على جمع 100 مليون مرة من الضوء أكثر من العين البشرية، والحفاظ على الموقع والشكل بدقة 10000 مرة أكثر من شعرة الإنسان.

مرآة محدبة M2 قطر 4.25م. تتمتع المرآة M4 بالقدرة على تغيير شكلها 1000 مرة في الثانية للتكيف مع الاضطرابات الجوية واهتزازات التلسكوب - العوامل التي يمكن أن تشوه الصور - وهي المرآة التي تمتلك أكبر سطح قابل للتشوه في التاريخ.

أخف مرآة كمية في العالم

في عام 2020، نجح العلماء في معهد ماكس بلانك للبصريات الكمية في تطوير مرآة كمية تتكون من 200 ذرة مصطفة تعمل معًا لعكس الضوء، مما أدى إلى إنشاء مرآة صغيرة جدًا لدرجة أنها غير مرئية للعين المجردة.

في عام 2023، نجحوا في وضع ذرة يتم التحكم فيها مجهريًا في وسط مرآة، مما أدى إلى إنشاء "مفتاح كمي" يتحكم فيما إذا كانت الذرة شفافة أو عاكسة، مما يفتح المجال لتطبيقات محتملة في مجموعة متنوعة من التقنيات الكمومية، مثل الشبكات الكمومية المقاومة للاختراق لتخزين ونقل المعلومات.

مرآة مسطحة للغاية

وفي مدينة أوبركوشن الألمانية، تقوم شركة البصريات Zeiss بتصنيع مرايا مسطحة للغاية أصبحت مكونًا رئيسيًا في طابعات شرائح الكمبيوتر والتي تسمى آلات الطباعة فوق البنفسجية القصوى (EUV).

تستطيع مرايا EUV من Zeiss أن تعكس الضوء بأطوال موجية صغيرة للغاية، مما يسمح برؤية الصور على نطاقات صغيرة للغاية، مما يسمح بطباعة المزيد من الترانزستورات على نفس منطقة رقاقة السيليكون.

ويستخدم الدكتور فرانك روهموند، رئيس قسم تصنيع أشباه الموصلات والبصريات في شركة زيس، تشبيهًا طبوغرافيًا لشرح تسطح هذه المرايا. إذا قمت بتكبير مرآة منزلية إلى حجم ألمانيا، فإن أعلى نقطة فيها ستكون 5 أمتار، وعلى مرآة تلسكوب جيمس ويب الفضائي ستكون 2 سم، وعلى مرآة الأشعة فوق البنفسجية القصوى ستكون 0.1 مم فقط.

يوفر سطح المرآة فائق النعومة مع أنظمة التحكم في موضع المرآة دقة عالية للغاية.