Космічний телескоп імені Габбл має головне дзеркало розміром 2,4 метра. Майбутній телескоп Ненсі Грейс Роман також 2,4 метра, а космічний телескоп Джеймса Вебба має колосальне 6,5-метрове головне дзеркало. Все це дуже добре для виконання завдань, для яких розроблено ці телескопи. Але що було б, якби… ми могли мати ще більші дзеркала?
Що більше дзеркало, то більше світла воно збирає. Це означає, що ми можемо дивитися далі в часі за допомогою більших дзеркал, щоб спостерігати за формуванням зір і галактик, прямо бачити екзопланети та з’ясувати, що таке темна матерія.
Але процес виготовлення дзеркала вимагає багато часу. Щоб отримати потрібну форму дзеркала спершу відливають для нього заготовку. Потім потрібно загартувати скло через нагрівання і повільне охолодження. Далі слід шліфувати скло і полірувати його до ідеальної форми, а потім наносити спеціальне покриття і тестувати. Це не так погано для менших об’єктивів, але ми хочемо більші. Набагато більші.
Зверніть увагу на ідею використання рідин для створення лінз у космосі, які в 10—100 разів більші. І час, потрібний для їх виготовлення, буде значно меншим, ніж на скляну лінзу.
Оптична лінза для цифрової камери Великого синоптичного оглядового телескопа (Large Synoptic Survey Telescope, LSST) обсерваторії Віри Рубін. Фото з сайту www.universetoday.com.
Керівником проєкту FLUTE, або Fluidic Telescope Experiment, є головний дослідник Едвард Балабан (Edward Balaban) з дослідницького центру Еймса в Силіконовій долині Каліфорнії. Над експериментом науковці працюють в Центрі космічних польотів Ґоддарда в Грінбелті (штат Меріленд, США) разом з дослідниками з Техніона, Ізраїльського технологічного інституту.
Їхня мета — зробити можливим виготовлення рідких лінз у космосі, які не тільки більші, ніж їхні скляні аналоги, але й такі ж високоякісні чи кращі за оптичними характеристиками від тих, що виготовлені на Землі. Ба більше, їх можна зробити дуже швидко.
Крапелька води з додаванням харчового барвника. Фото з сайту www.universetoday.com.
У космосі рідини врешті-решт утворюють ідеальну сферичну форму. Але щоб перевірити процес, науковці спершу працювали в земних умовах і використовували воду як середовище для створення рідких лінз. Дослідникии мали переконатися, що вода має ту саму щільність, як і рідкі полімери, використані для виготовлення лінз з метою ефективного зменшення ефекту гравітації. Без застосування будь-яких механічних процесів, полімери вводили в круглі оправи, занурені у воду. Далі ці полімери ставали твердими й утворювали лінзи, схожі за характеристиками або навіть кращі, ніж виготовлені за допомогою стандартних методів.
Далі наукова група здійснила два польоти на літаках ZeroG (Zero Gravity Corporation) в умовах невагомості, щоб додатково перевірити процес. Дослідники використовували синтетичні оливи різної в’язкості, щоб визначити, які з них будуть працювати краще. Ці оливи закачували в круглі рамки розміром з доларову монету, коли літак перебував у вільному падінні, і вони змогли виготовити стійкі рідкі лінзи. Хоча, як тільки літак знову починав підніматися вгору, тобто зникав ефект невагомості, рідини втрачали форму.
Такий експеримент невдовзі буде виконано на облавку Міжнародної космічної станції (МКС). Його планує виконати Ейтан Стіббе (Eytan Stibbe), який 8 квітня поточного року відправився на МКС в складі екіпажу Axiom-1 (це перша туристична місія до МКС, організована американською компанією Axiom Space — Ред.). Там буде виконано наступний етап експерименту — для затвердіння рідини застосують ультрафіолетове світло або нагрівання. На Землі дослідники з центру Еймса оглянуть та перевірять лінзи, виготовлені в умовах космічного польоту.
Уперше експеримент стане вдалим, коли оптичний компонент виготовлять в космосі. Якщо це вдасться, це стане початком нового способу створення телескопів у космосі. Це була б революція в космічному виробництві, й час, потрібний для створення телескопів за межами Землі, значно скоротиться. І тоді ми побачимо дивовижні речі.
За інф. з сайту www.universetoday.com
