Gennembrud for superledning

Forskere ved den europæiske rumfartsorganisation ESA har udviklet et nyt stjernekamera, som har gode udsigter til at blive en revolution inden for astronomien. Det nye kamera har allerede lavet unikke optagelser af et en såkaldt hvid dværg der passerer bag en rød stjerne. Takket være kameraets store følsomhed og evne til at registrere lysets farve kan man tydeligt følge et farveskifte fra hvid til rød under passagen.

Kameraet har desuden med lethed fastslået afstanden til ti såkaldte kvasarer, som er fjerntliggende lyskilder.

Og disse to resultater er kun begyndelsen, lover ESAs forskere. Andre fænomener, som kameraet nu vil blive taget i anvendelse på, er dels synlige eksplosioner knyttet til de såkaldte gamma glimt, dels det synlige lys fra pulsarer (døde stjerners kerner).

Hemmeligheden bag det nye kamera er fænomenet superledning, som består i at visse materialer ved lave temperaturer kan lede elektrisk strøm uden tab. Fænomenet har længe været kendt i metaller ved meget lave temperaturer, det vil sige få grader over det absolutte nulpunkt. Siden midten af 1980'erne er der forsket intensivt i såkaldte keramiske superledere, som fortsat er superledende ved knap så kolde temperaturer.

"Omkring 1992/93 indså vi, at superledere ville være føslomme over for lys af mange bølgelængder. Dels over for det optisk synlige lys, dels for lys i en del af det infrarøde område", siger Tone Peacock, leder af ESAs Science Payload Technology Division - den afdeling, som beskæftiger sig med teknologien til ESAs videnskabelige programmer.

"Når man bruger et kamera baseret på superledning er det muligt af registrere hver enkelt foton (lys-enhed). Man får samtidig tidspunktet for registreringen af fotonen og fotonens farve".

Denne evne gør det superledende kamera overlegent i forhold til de i øjeblikket bedste kameraer, nemlig digitale kameraer af typen CCD. Digitale kameraer har en såkaldt pixel som sin mindste enhed. Alle fotoner inden for samme pixel bliver registreret sammen. De digitale kameraer er desuden ikke i stand til at registrere farve.

Det nye kamera har fået navnet S-Cam, hvor S står for superledning. I sin nuværende form har S-Cam den svaghed at det kun kan dække et meget lille område af himlen - svarende til 36 pixel - i ét billede. Et digitalt kamera kan håndtere flere millioner pixel på én gang.

Denne svaghed er dog på ingen måde vedblivende. Det er "kun" et spørgsmål om yderligere udviklingsarbejde at fremstille S-Cam versioner, der kan håndtere langt større udsnit af himlen. ESAs Tone Peacock forudser samtidig, at S-Cam kan blive brugt til mange andre ting end astronomi:

"Målinger af urenheder i silicium kunne for eksempel tænkes at blive en af de store industrielle anvendelser".