Гигантские космические телескопы могут быть сделаны из жидкости
Космический телескоп "Хаббл" имеет первичное зеркало размером 2,4 метра. Телескоп Нэнси Грейс Роман также имеет зеркало размером 2,4 метра, а космический телескоп Джеймса Уэбба обладает огромным первичным зеркалом размером 6,5 метра. Они выполняют ту работу, для которой были созданы, но что если... мы могли бы иметь еще большие зеркала?
Чем больше зеркало, тем больше света оно собирает. Это означает, что с помощью больших зеркал мы сможем заглянуть далеко в прошлое, чтобы наблюдать за формированием звезд и галактик, получать прямые изображения экзопланет и выяснить, что представляет собой темная материя.
Но процесс создания зеркала очень сложный и требует времени. Зеркальная заготовка отливается для получения базовой формы. Затем необходимо закалить стекло путем нагревания и медленного охлаждения. Затем стекло шлифуют и полируют до идеальной формы, после чего проводят испытания и наносят покрытие на линзу. Это не так уж плохо для небольших объективов, но мы хотим большего. Намного больше.
Возникла идея использовать жидкости для создания линз в космосе, которые будут в 10-100 раз больше. И времени на их изготовление потребуется значительно меньше, чем на создание линз из стекла.
Эксперимент FLUTE, или Fluidic Telescope Experiment, проводится под руководством главного исследователя Эдварда Балабана в Исследовательском центре Эймса в калифорнийской Силиконовой долине. В эксперименте участвуют исследователи из Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, а также исследователи из Техниона, Израильского технологического института.
Их цель - сделать возможным изготовление в космосе жидких линз, которые не только больше своих стеклянных аналогов, но и столь же качественных или более совершенных оптически, чем земные линзы. И это может быть сделано за долю времени.
В космосе жидкость в конечном итоге образует идеальную сферическую форму. Однако для того, чтобы сначала протестировать процесс, они остановились ближе к дому и использовали воду в качестве среды для создания жидких линз. Они должны были убедиться, что вода имеет ту же плотность, что и жидкие полимеры, которые они использовали для создания линз, чтобы влияние гравитации было сведено на нет. Без каких-либо механических процессов полимеры вводились в круглые рамы, погруженные в воду, а затем застывали, создавая линзы, сравнимые или даже лучшие, чем при использовании стандартных методов.
Затем команда отправилась в два параболических полета на самолете ZeroG для дальнейшего тестирования процесса. Синтетические масла различной вязкости были протестированы, чтобы определить, какое из них будет работать лучше. Эти масла были закачаны в круглые рамки размером с 5ти рублевую монету, пока самолет находился в свободном падении, и снова исследователи смогли сделать свободно стоящие жидкие линзы, хотя, как только самолет снова начал подниматься и почувствовалось влияние гравитации, жидкости потеряли свою форму.
Далее этот эксперимент будет проведен на МКС (Международной космической станции), и он уже находится на борту, ожидая прибытия корабля "Аксиом-1" со специалистом миссии Эйтаном Стиббе, который должен провести эксперимент. Там они добавят этап использования ультрафиолетового света или температуры для затвердевания жидкости, чтобы линзы могли быть изучены и протестированы исследователями в Эймсе на Земле.
Успешный эксперимент станет первым случаем изготовления оптического компонента в космосе. Если эксперимент удастся, это станет началом нового способа создания телескопов в космосе. Это будет революция в космическом производстве, и время, необходимое для создания телескопа, значительно сократится. А какие виды мы увидим!
