Цинхуа (Tsinghua University) представил компактный оптический чип нового поколения — Yuheng (Rafael). Его размеры не превышают ногтя, а точность анализа света превосходит показатели массивных лабораторных спектрометров. Эта технология способна радикально ускорить и упростить сбор астрономических данных, открывая новые горизонты как для исследователей Вселенной, так и для смежных отраслей.

Новый стандарт наблюдений

В основе проекта — идея «моментального снимка» космоса. Устройство способно обрабатывать свет с рекордным спектральным разрешением менее 0,1 нм и частотой до 88 кадров в секунду, пропуская при этом 73 % входящего потока. Это позволяет фиксировать мельчайшие особенности спектра звёзд, галактик и других астрономических объектов практически в реальном времени.

Скорость обработки впечатляет: до 10 000 звёзд в секунду. По оценкам учёных, при использовании этой технологии можно собрать данные по всем наблюдаемым звёздам Млечный Путь менее чем за 10 лет. Для сравнения, традиционным методам потребовались бы тысячи лет.

Установка на крупнейший телескоп

Первым объектом для применения Yuheng станет Большой Канарский телескоп (GTC), расположенный на Канарских островах. Это крупнейший в мире наземный телескоп с одним зеркалом диаметром 10,4 м. В мае 2025 года китайская команда провела переговоры с испанскими коллегами и договорилась о партнёрстве.

Испытания на GTC станут ключевым этапом: успешная интеграция технологии в действующую астрономическую систему подтвердит её готовность к реальному использованию и масштабированию.

Как работает чип

Принцип действия Yuheng основан на вычислительной оптике. Вместо классического расщепления света на спектр устройство кодирует весь поток уникальным паттерном, создавая интерференционную картину. В основе — кристалл ниобата лития, который меняет направление светового луча под воздействием напряжения. Далее данные обрабатываются ИИ-алгоритмами, мгновенно восстанавливающими спектральную картину без задержек и значительных потерь яркости.

Применение за пределами астрономии

Потенциал технологии выходит далеко за рамки космоса. Возможные направления:

• Медицина — неинвазивная диагностика тканей в инфракрасном диапазоне;

• Сельское хозяйство и экология — анализ почв, воды и загрязнителей с помощью беспилотников;

• Автомобильная отрасль — улучшенные системы автопилота с повышенной чувствительностью к свету и цветам;

• Промышленность и ритейл — проверка качества продуктов и материалов в реальном времени.

Следующий шаг

Учёные планируют повысить устойчивость работы чипа, интегрировать в него встроенные модули обработки данных и адаптировать конструкцию для массового производства. Это позволит создать компактные и высокоточные оптические сенсоры нового поколения, способные изменить подход к наблюдениям как в науке, так и в повседневных технологиях.

Эта разработка может стать для оптики тем же, чем стала цифровая камера для фотографии — инструментом, который сделал сложное доступным и массовым.