Τα γιγάντια διαστημικά τηλεσκόπια θα μπορούσαν να κατασκευαστούν από υγρό

Οπτικός φακός για το Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Πίστωση: Farrin Abbott/SLAC National Accelerator Lab

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έχει έναν πρωτεύοντα καθρέφτη 2,4 μέτρων. Το ρωμαϊκό τηλεσκόπιο Nancy Grace έχει επίσης έναν καθρέφτη μεγέθους 2,4 μέτρων και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει έναν τεράστιο πρωτεύοντα καθρέφτη 6,5 μέτρων. Κάνουν τη δουλειά που είχαν σχεδιαστεί για να κάνουν, αλλά τι θα γινόταν αν… μπορούσαμε να έχουμε ακόμη μεγαλύτερους καθρέφτες;


Όσο μεγαλύτερος είναι ο καθρέφτης, τόσο περισσότερο φως συλλέγεται. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να δούμε περαιτέρω στο χρόνο με μεγαλύτερους καθρέφτες για να παρατηρήσουμε το σχηματισμό άστρων και γαλαξιών, να απεικονίσουμε απευθείας εξωπλανήτες και να προσδιορίσουμε τι είναι η σκοτεινή ύλη.

Αλλά η διαδικασία δημιουργίας ενός καθρέφτη είναι πολύπλοκη και χρονοβόρα. Γίνεται έκχυση του βυθίσματος του καθρέφτη για να αποκτήσει το βασικό σχήμα. Στη συνέχεια, πρέπει να σκληρύνετε το γυαλί θερμαίνοντας και ψύχοντάς το αργά. Ακολουθεί το τρίψιμο του γυαλιού και η στίλβωσή του στο τέλειο σχήμα του και ακολουθεί η δοκιμή και η επίστρωση του φακός. Δεν είναι τόσο κακό για τους μικρούς φακούς, αλλά θέλουμε μεγαλύτερους. Πολύ μεγαλύτερο.

Εισαγάγετε την ιδέα της χρήσης υγρών για τη δημιουργία φακών στο χώρο που είναι 10x έως 100x μεγαλύτεροι. Και ο χρόνος που θα χρειαζόταν για την κατασκευή τους θα ήταν σημαντικά μικρότερος από αυτόν ενός φακού με βάση το γυαλί.

Το FLUTE, ή το Πείραμα του Ρευστικού Τηλεσκοπίου, διευθύνεται από τον Κύριο Ερευνητή Έντουαρντ Μπαλαμπάν στο Ερευνητικό Κέντρο Ames στη Silicon Valley της Καλιφόρνια. Στους συνεργάτες του πειράματος περιλαμβάνονται ερευνητές από τον Ames στο Goddard Space Flight Center στο Greenbelt του Μέριλαντ, καθώς και ερευνητές από το Technion, το Ισραηλινό Τεχνολογικό Ινστιτούτο.

Στόχος τους είναι να καταστεί δυνατή η κατασκευή ρευστών φακών στο διάστημα που δεν είναι μόνο μεγαλύτεροι από τους αντίστοιχους γυάλινους, αλλά και οπτικά εξίσου υψηλής ή καλύτερης ποιότητας από την κατασκευή ενός γήινου φακού. Και μπορεί να γίνει σε ένα κλάσμα του χρόνου.

Στο διάστημα, τα υγρά σχηματίζουν τελικά ένα τέλειο σφαιρικό σχήμα. Για να δοκιμάσουν πρώτα τη διαδικασία, έμειναν πιο κοντά στο σπίτι και χρησιμοποίησαν νερό ως μέσο για να δημιουργήσουν υγρούς φακούς. Έπρεπε να βεβαιωθούν ότι το νερό είχε την ίδια πυκνότητα με τα υγρά πολυμερή που χρησιμοποιούσαν για την κατασκευή των φακών, έτσι ώστε οι επιπτώσεις της βαρύτητας να αναιρούνται αποτελεσματικά. Αφήνοντας κατά μέρος οποιαδήποτε μηχανική διαδικασία, τα πολυμερή εγχύθηκαν σε κυκλικά πλαίσια βυθισμένα στο νερό και στη συνέχεια στερεοποιήθηκαν, δημιουργώντας φακούς συγκρίσιμους ή καλύτερους από τη χρήση τυπικών τεχνικών.

Στη συνέχεια, η ομάδα επιβιβάστηκε σε δύο παραβολικές πτήσεις ZeroG για να δοκιμάσει περαιτέρω τη διαδικασία. Συνθετικά λάδια διαφορετικού ιξώδους δοκιμάστηκαν για να καθοριστεί ποιο θα λειτουργούσε καλύτερα. Αυτά τα λάδια αντλήθηκαν σε κυκλικά πλαίσια μεγέθους δολαρίου καθώς το αεροπλάνο βρισκόταν σε ελεύθερη πτώση και πάλι οι ερευνητές μπόρεσαν να φτιάξουν αυτόνομους υγρούς φακούς, αν και μόλις το αεροπλάνο άρχισε να σηκώνεται ξανά και τα αποτελέσματα της βαρύτητας έγιναν αισθητά. τα υγρά έχουν χάσει το σχήμα τους.

Αυτό το πείραμα θα πραγματοποιηθεί στη συνέχεια στον ISS (Διεθνής Διαστημικός Σταθμός) και βρίσκεται ήδη στο πλοίο, αναμένοντας την άφιξη του Axiom-1 με τον Ειδικό Αποστολών Eytan Stibbe να έχει προγραμματιστεί να εκτελέσει το πείραμα. Εκεί θα προσθέσουν το βήμα της χρήσης είτε του υπεριώδους φωτός είτε της θερμοκρασίας για τη σκλήρυνση του υγρού, ώστε οι φακοί να μπορούν να εξεταστούν και να δοκιμαστούν από ερευνητές της Ames στη Γη.

Ένα επιτυχημένο πείραμα θα είναι η πρώτη φορά που ένα οπτικό εξάρτημα κατασκευάζεται στο διάστημα. Εάν τα καταφέρει, θα είναι η αρχή ενός νέου τρόπου κατασκευής τηλεσκοπίων στο διάστημα. Θα ήταν μια επανάσταση στο διαστημόπλοιο και ο χρόνος που απαιτείται για την κατασκευή ενός θα μειωνόταν δραστικά. Και ω τα αξιοθέατα που θα δούμε.


Οι ερευνητές χρησιμοποιούν ηλεκτρικά αντιδραστικό υγρό για να δημιουργήσουν προσαρμοστικούς φακούς που μοιάζουν με τα μάτια


Παρέχεται από
Σύμπαν σήμερα

Παραθέτω, αναφορά: Giant Space Telescopes Could Be Made From Liquid (11 Απριλίου 2022) Ανακτήθηκε στις 12 Απριλίου 2022 από https://phys.org/news/2022-04-giant-space-telescopes-liquid.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από την ορθή χρήση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημέρωση.

READ  2 μαύρες τρύπες τεράτων οδηγούν σε σύγκρουση που θα ταρακουνήσει το ύφασμα του χωροχρόνου

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.