Zrkadlové zrkadlá na kvapalné zrkadlá s nano inžinierstvom

Pin
Send
Share
Send

Niektorí astronómovia sa domnievajú, že rotujúce teleskopy s tekutým zrkadlom (LMT) môžu astronómiu prevratiť. A na rozdiel od bežných ďalekohľadov so sklenenými zrkadlami, ktoré je nákladné vyrábať a udržiavať, sú LMT pomerne nízke z hľadiska nákladov na výstavbu (súčasné odhady majú kvapalné zrkadlá na 1% nákladov na sklenené zrkadlá) a nemusia sa leštiť. alebo umiestnené v drahom držiaku.

Ermanno Borra z Kanady je jedným z popredných odborníkov na LMT a od začiatku osemdesiatych rokov konštrukuje a testuje rôzne typy týchto ďalekohľadov. Jeho najnovší výskum zahŕňa vytvorenie nakloniteľnej LMT - predtým považovanej za takmer nemožnú - pomocou tenkej reflexnej vrstvy samoskladateľných kovových nanočastíc.

LMT sa vyrábajú zvlákňovaním reflexnej kvapaliny, obvykle ortuti, na platforme v tvare misky, aby sa vytvoril parabolický povrch, ideálny pre astronomickú optiku. Dnes sa používa niekoľko LMT, vrátane 6-metrovej LMT vo Vancouveri v Kanade a 3-metrovej verzie, ktorú NASA používa pre svoje observatórium orbitálneho odpadu v Novom Mexiku.

Borra a jeho kolegovia experimentovali s použitím rôznych tekutín na vytvorenie LMT, pretože časť ich výskumu bola zameraná na štúdium uskutočniteľnosti výstavby veľkého LMT na Mesiaci a ortuť mrzne pri teplotách zistených na lunárnych póloch. Pretože kvapaliny s nízkou teplotou, ako sú malé uhľovodíky (ako napríklad etán), nie sú lesklé, Borra sa snaží ukladať reflexné kovy na povrch týchto kvapalín. V roku 2007 Borra a jeho tím úspešne natierali nízkoteplotnú iónovú kvapalinu (obsahujúcu v podstate iba ióny, ako je napríklad nitrát etylamónia) striebrom odparovaním vo vákuu, čo sa v oblasti optiky nikdy predtým nestalo.

V nedávnej dobe však tím spoločnosti Borra použil nanočastice striebra známe ako Metal Liquid-Like Films alebo MELLF na poťahovanie hydrofilných (vodou viazateľných) kvapalín, ako je etylénglykol. V nedávnom článku, ktorý načrtol ich výskum, tím tvrdí, že ide o významné zlepšenie oproti predchádzajúcej práci, keď bola reflexná vrstva nanesená na hydrofóbne (vode odolné) oleje. Vytváranie MELLF je zvyčajne veľmi náročné na prácu a časovo náročné. Tím však dokonca vytvoril malý, jednoduchý, motorizovaný, počítačom riadený stroj MELLF a teraz dokáže vyrobiť dostatok MELLF na 1 meter zrkadla za približne 30 hodín. Prostredníctvom ďalších testov a pokusov tím zistil, že postrek vysoko odrážajúcich MELLF na povrch hydrofilnej kvapaliny vedie k najlepším výsledkom.

Zvyčajne majú tekuté zrkadlá len to, že môžu smerovať iba priamo nahor, takže to nie je ako štandardný ďalekohľad, ktorý môže byť nasmerovaný v ľubovoľnom smere a sledovať objekty na oblohe. Pozerá sa iba na oblasť oblohy, ktorá je priamo nad hlavou. Borra však pracoval na vytvorení nakloniteľného LMT a pomocou nanočastíc MELLF sa teraz podarilo vyrobiť LMT, ktorý sa dá nakloniť 45 oblúkových sekúnd.

Ich cieľom je umožniť naklonenie LMT o 10 stupňov. Aby to dosiahli, musia nájsť hydrofilnú kvapalinu s vyššou viskozitou, ktorá by mohla prinútiť ich, aby sa znova vracali, aby vyskúšali iónové kvapaliny, z ktorých si môžu vybrať z veľkého množstva.

„Vyplatí sa vynaložiť úsilie, pretože na základe doterajších skúseností s možnosťou naklápania tekutých zrkadiel bude veľmi lacné a ľahké ho vyrobiť, pričom sa uvedie éra lacných ďalekohľadov a ľahko dostupný čas ďalekohľadu.“
- z práce Borry, Gagne a Ritceyho, ktorá poskytuje informácie o ich výskume LMT

Kvapalné zrkadlo predpokladané pre lunárny ďalekohľad má priemer 20 až 100 metrov, čo ho robí až 1 000-krát citlivejším ako navrhovaná ďalšia generácia vesmírnych teleskopov. Keď Borra a jeho tím pokračujú vo výskume, hľadajte ďalšie informácie o svojej práci v budúcnosti.

Zdroj pôvodných správ: astronómia a astrofyzika

Pin
Send
Share
Send