Nanoinženierijas šķidro spoguļu teleskopi

Pin
Send
Share
Send

Daži astronomi uzskata, ka rotējošie šķidro spoguļu teleskopi (LMT) var revolucionizēt astronomiju. Un atšķirībā no parastajiem teleskopiem ar stikla spoguļiem, kuru izgatavošana un uzturēšana ir dārga, LMT ir diezgan rentabli zemo celtniecības izmaksu dēļ (pašreizējās aplēsēs šķidro spoguļu cena ir 1% no stikla spoguļa izmaksām), un tie nav jāslīpē. vai izmitināti dārgā stiprinājumā.

Ermanno Borra no Kanādas ir viens no izcilākajiem LMT ekspertiem, un viņš kopš 1980. gadu sākuma konstruē un testē dažāda veida šos teleskopus. Viņa jaunākais pētījums ir saistīts ar slīpa LMT izveidi - kas iepriekš tika uzskatīts par gandrīz neiespējamu - izmantojot plānu, atstarojošu slāni, kas sastāv no pašsamontējošām metāla nanodaļiņām.

LMT izgatavo, vērpjot atstarojošu šķidrumu, parasti dzīvsudrabu, uz bļodas formas platformas, lai izveidotu parabolisku virsmu, kas ir lieliski piemērota astronomiskai optikai. Mūsdienās tiek izmantota nedaudz LMT, ieskaitot 6 metru LMT Vankūverā, Kanādā, un 3 metru versiju, ko NASA izmanto Orbitālo gružu observatorijai Ņūmeksikā.

Borra un viņa kolēģi ir eksperimentējuši, izmantojot dažādus šķidrumus, lai izveidotu LMT, jo daļa no viņu pētījumiem ir vērsti uz liela LMT uz Mēness uzbūves iespējamības izpēti, un dzīvsudrabs sasalst temperatūrā, kas atrodas Mēness polos. Tā kā zemas temperatūras šķidrumi, piemēram, mazi ogļūdeņraži (piemēram, etāns), nav spīdīgi, Borra ir mēģinājusi uz šo šķidrumu virsmas nogulsnēt atstarojošu metālu. 2007. gadā Borra un viņa komanda zemas temperatūras jonu šķidrumu (kas satur galvenokārt tikai jonus, piemēram, etilamonija nitrātu) ar sudrabu veiksmīgi pārklāja ar tvaiku, iztvaicējot to vakuumā - tas, kas nekad nav darīts optikas jomā.

Bet nesen Borra komanda ir izmantojusi sudraba nanodaļiņas, kas pazīstamas kā metāla šķidrumam līdzīgas filmas vai MELLF, lai pārklātu hidrofīlus (ar ūdeni saistāmus) šķidrumus, piemēram, etilēnglikolu. Nesenā rakstā, kurā aprakstīti viņu pētījumi, komanda saka, ka tas ir būtisks uzlabojums salīdzinājumā ar viņu iepriekšējo darbu, kurā atstarojošais slānis tika uzklāts uz hidrofobām (ūdens izturīgām) eļļām. Parasti MELLF izveidošana ir ļoti darbietilpīga un laikietilpīga. Bet komanda pat izveidoja nelielu, vienkāršu, motorizētu, ar datoru vadītu MELLF mašīnu un tagad aptuveni 30 stundu laikā var izgatavot pietiekami daudz MELLF viena metra spoguļam. Veicot turpmākus testus un izmēģinājumus, komanda secināja, ka vislabākos rezultātus dod ļoti labi atstarojošu MELLFs izsmidzināšana uz hidrofilā šķidruma virsmas.

Parasti šķidrajiem spoguļiem ir ierobežojums, ka tie var būt vērsti tikai taisni uz augšu, tāpēc tas nav līdzīgs standarta teleskopam, ko var norādīt jebkurā virzienā un izsekot objektiem debesīs. Tas aplūko tikai debesu zonu, kas ir tieši virs galvas. Bet Borra strādāja pie slīpa LMT izveidošanas, un, izmantojot MELLF nanodaļiņas, tagad ir veiksmīgi izveidojis LMT, kuru var noliekt 45 loka sekundes.

Viņu mērķis ir spēt sasvērt LMT par 10 grādiem. Lai to izdarītu, viņiem jāatrod augstāks viskozitātes hidrofils šķidrums, kas varētu likt viņiem atkal atgriezties izmēģināt jonu šķidrumus, no kuriem ir plaša izvēle.

"Būs vērts pielikt pūles, jo, balstoties uz mūsu līdzšinējo pieredzi, slīpošie šķidrie spoguļi solās būt ļoti lēti un viegli izgatavojami, ieviešot lētu teleskopu un viegli pieejamu teleskopu laiku."
–No Borra, Gagne un Ritcey darba, kas sniedz jaunāko informāciju par viņu LMT pētījumu

Šķidrais spogulis, kas paredzēts Mēness teleskopam, būtu ar diametru no 20 līdz 100 metriem, padarot to līdz 1000 reižu jutīgāku nekā ierosinātie nākamās paaudzes kosmosa teleskopi. Kad Borra un viņa komanda turpina pētījumus, nākotnē meklējiet vairāk atjauninājumu par viņu darbu.

Oriģinālais ziņu avots: Astronomija un astrofizika

Pin
Send
Share
Send