Description du projet
Détection des micro-ondes pour les missions spatiales
La détection du rayonnement micro-ondes provenant de l’espace et de l’atmosphère terrestre est essentielle pour comprendre notre planète et l’univers. Cependant, les technologies actuelles nécessitent des systèmes de refroidissement coûteux pour atteindre la sensibilité nécessaire à des mesures précises. Cela rend la technologie moins pratique pour les petites missions spatiales, comme les CubeSats. Le défi consiste à trouver un moyen de détecter ces signaux faibles sans recourir à un refroidissement cryogénique coûteux. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet ATESCA entend combler cette lacune de connaissances. Il concevra des radiomètres capables de détecter de faibles signaux micro-ondes à température ambiante. En utilisant un processus spécial pour convertir les signaux micro-ondes en lumière optique, les radiomètres atteignent une sensibilité élevée sans nécessiter de refroidissement. Le projet démontrera l’efficacité de cette technologie pour des missions CubeSat, faisant progresser l’observation spatiale et la technologie quantique.
Objectif
The ATESCA (Ambient Temperature Extremely Sensitive Radiometer for CubeSat Applications) project seeks to advance radiometer technology by achieving highly sensitive microwave detection for space-based applications, such as radio astronomy and Earth observation, without the need for cryogenic cooling of the detector. This project is particularly focused on improving the detection of microwave radiation from the ozone of earths atmosphere and from the cosmic microwave background (CMB).
ATESCA radiometers utilize a nonlinear optical upconversion process to transfer weak microwave signals into the optical domain. This process is intrinsically noiseless, and it has been shown theoretically that a good signal to noise ratio can be achieved even when the whole setup is sitting at room temperature (opposed to direct detection of the microwave radiation).
The nonlinear upconversion process is intrinsically weak. Hence the team plans to employ whispering gallery mode resonators, which support resonances in both optical and microwave domains to significantly improve conversion efficiency. It has been shown theoretically that with the planned implementation, a photon conversion efficiency from the microwave (> 100GHz) to the optical domain of 1% can be achieved. This will enable the proposed radiometer with high sensitivity but would also be interesting for future quantum technology.
This is a planned collaboration between a group in Madrid, Spain (UC3M) and Dunedin, New Zealand (UoO). The researcher will demonstrate the proposed conversion efficiency and hence sensitivity on a benchtop experiment and, afterwards, will implement the system into two actual payloads for CubeSat missions to demonstrate the radiometer.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesastronomie
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Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsCoordinateur
28903 Getafe (Madrid)
Espagne