Cercetătorii au creat oglinzi „cu membrană” pentru telescoape spațiale

Cercetătorii au dezvoltat o nouă modalitate de a produce și de a modela oglinzi mari, de înaltă calitate, care sunt mult mai subțiri decât oglinzile primare utilizate anterior pentru telescoapele folosite în spațiu. Oglinzile rezultate sunt suficient de flexibile încât să fie rulate și depozitate compact în interiorul unui vehicul de lansare.

„Lansarea și desfășurarea telescoapelor spațiale este o procedură  complicată și costisitoare. Această nouă abordare, care este foarte diferită de procedurile obișnuite de producție și lustruire a oglinzilor, ar putea ajuta la rezolvarea problemelor legate de greutate și ambalare pentru oglinzile telescoapelor. Abordarea va permite plasarea pe orbită a unor telescoape mult mai mari și, prin urmare, mult mai sensibile”, a spus Sebastian Rabien, de la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră din Germania.

• Neutrinii ar putea fi cheia pentru studierea nucleului Soarelui
• Oamenii de știință au găsit 128 de sateliți noi în jurul lui Saturn

În revista Applied Optics a grupului editorial Optica, Rabien raportează fabricarea cu succes a unor prototipuri de oglinzi cu membrană parabolică cu diametrul de până la 30 cm.

Aceste oglinzi, care ar putea fi extinse până la dimensiunile necesare în telescoapele spațiale, au fost create prin utilizarea depunerii chimice în stare de vapori pentru a crește oglinzi cu membrană pe un lichid rotativ în interiorul unei camere de vid. De asemenea, Rabien a dezvoltat o metodă care utilizează căldura pentru a corecta în mod adaptiv imperfecțiunile care ar putea apărea după ce oglinda este desfășurată.

Cum este creată o oglindă de telescop spațial?

Pentru a crea forma precisă necesară pentru o oglindă de telescop, cercetătorii au adăugat un recipient rotativ umplut cu o cantitate mică de lichid în interiorul camerei de vid. Lichidul formează o formă parabolică perfectă pe care polimerul se poate dezvolta, formând baza oglinzii. Când polimerul este suficient de gros, un strat metalic reflectorizant este aplicat deasupra prin evaporare, iar lichidul este spălat.

„Utilizând acest fenomen de fizică de bază, am depus un polimer pe această suprafață optică perfectă, care a format o membrană subțire parabolică ce poate fi folosită ca oglindă primară a unui telescop, odată ce a fost acoperită cu o suprafață reflectorizantă, cum ar fi aluminiul”, a declarat Rabien.

Remodelarea unei oglinzi pliate

Oglinda subțire și ușoară, creată cu ajutorul acestei tehnici poate să fie pliată sau rulată cu ușurință în timpul călătoriei în spațiu. Cu toate acestea, ar fi aproape imposibil să o readuci la forma parabolică perfectă după despachetare. Pentru a remodela oglinda cu membrană, cercetătorii au dezvoltat o metodă termică care utilizează o schimbare localizată de temperatură creată cu ajutorul luminii pentru a permite un control adaptiv al formei care poate aduce membrana subțire în forma optică dorită.

Cercetătorii și-au testat abordarea prin crearea unor oglinzi cu membrană de 30 de centimetri într-o cameră de depunere în vid. După multe încercări și erori, aceștia au reușit să producă oglinzi de înaltă calitate, cu o formă de suprafață potrivită pentru telescoape, potrivit EurekAlert.

În continuare, cercetătorii intenționează să aplice un control adaptiv mai sofisticat ca să studieze cât de bine poate fi modelată suprafața finală și cât de mult poate fi tolerată o distorsiune inițială. De asemenea, ei intenționează să creeze o cameră de depunere de mărimea unui metru pentru a studia mai bine structura suprafeței și procesele de ambalare și desfășurare pentru o oglindă primară la scară largă.

Vă mai recomandăm și: 

Telescoapele spațiale chinezești au măsurat cea mai strălucitoare explozie de raze gamma detectată vreodată

Viteza asteroidului Didymos face ca acesta să „arunce” cu pietre

Unul dintre cele mai puternice și mai avansate radiotelescoape din lume, atacat de hackeri

Telescopul Hubble a surprins în detaliu o galaxie pitică din vecinătatea Căii Lactee