Космічні зонди, призначені для вивчення Сонця, є останніми місцями, де ви могли б очікувати проблеми з вологістю. Проте нещодавнє дослідження показало, що алюмінієві фільтри на двох різних супутниках погіршуються, оскільки вода роз’їдає їх поверхні. Фільтри допомагають виявляти екстремальне ультрафіолетове (EUV) випромінювання, тому будь-яке помутніння обов’язково вплине на їх ефективність. Хоча проблема була очевидною протягом деякого часу, тепер вчені нарешті знають, що її викликає.
Обсерваторія сонячної динаміки NASA (SDO, запущена у 2010 році) і NASA та Європейська космічна агенція Сонячно-геліосферна обсерваторія (SOHO, запущена в 1995 році) мають однакову проблему. За перші шість місяців сонячний EUV монітор SOHO погіршився приблизно на 35 відсотків; за наступні п’ять років він погіршився ще на 60 відсотків.
Сонячні зонди не зовсім дешеві, і також не варто запускати щорічні місії з повторного калібрування, щоб відправити нові датчики в космос. З’ясування того, чому фільтри тьмяніють, може зробити майбутні місії сонячних зондів більш надійними.
У 2021 році група вчених на чолі з фізиком Чарльзом Тарріо з Національного інституту стандартів і технологій (NIST) експериментально з’ясувала, що це не було – тобто накопичення вуглецю, що спричиняє запотівання, яке довгий час вважалося винуватцем.
Тепер вони з’ясували, що це таке, і це дивно: окислення алюмінію, спричинене присутністю води та спричинене ультрафіолетовим випромінюванням. У міру накопичення шарів окисненого металу фільтр запотіває, не пропускаючи світлові хвилі, які сенсор призначений контролювати.
Поверхня алюмінію зазвичай природно покрита поверхневим шаром оксиду, який виникає, коли атоми кисню зв’язуються з атомами на поверхні алюмінію. УФ-світло збільшує швидкість окислення, викликаючи утворення додаткових шарів оксиду.
Зазвичай у космосі не так багато кисню, щоб зв’язатися з алюмінієм, але наявність води, яка містить атоми кисню, може змінити ситуацію. Щоб перевірити гіпотезу про воду, дослідники використовували установку синхротронного ультрафіолетового випромінювання (SURF) NIST для генерації EUV-випромінювання, підриваючи його на алюмінієвий фільтр у вакуумній камері, куди була введена водяна пара.