Nanomallinnetut nestepeiliteleskoopit

Pin
Send
Share
Send

Jotkut tähtitieteilijät kokevat, että pyörivät nestepeiliteleskoopit (LMT) voivat mullistaa tähtitieteen. Ja toisin kuin tavallisissa teleskoopeissa, joissa on lasikuulapeilit, joiden valmistaminen ja ylläpito on kallista, LMT: t ovat melko kustannustehokkaita alhaisten rakennuskustannusten takia (nykyisissä arvioissa nestemäiset peilit ovat 1% lasipallojen kustannuksista) ja niitä ei tarvitse kiillottaa tai sijaitsevat kalliissa kiinnikkeessä.

Kanadalainen Ermanno Borra on yksi LMT: n tärkeimmistä asiantuntijoista. Hän on rakentanut ja testannut erityyppisiä näitä kaukoputkia 1980-luvun alusta. Hänen viimeisimmässä tutkimuksessaan luodaan kallistettava LMT - jonka aiemmin ajateltiin olevan lähes mahdotonta - käyttämällä ohutta, heijastavaa kerrosta itsestään kokoonpanneista metallisista nanohiukkasista.

LMT: t valmistetaan pyörittämällä heijastavaa nestettä, yleensä elohopeaa, kulhonmuotoiselle alustalle parabolisen pinnan muodostamiseksi, joka sopii täydellisesti tähtitieteelliseen optiikkaan. Kourallinen LMT: itä käytetään tänään, mukaan lukien 6-metrinen LMT Vancouverissa, Kanadassa ja 3-metrinen versio, jota NASA käyttää Orbital Debris Observatoryssaan New Mexico.

Borra ja hänen kollegansa ovat kokeilleet käyttämällä erilaisia ​​nesteitä LMT-aineiden luomiseen, koska osa heidän tutkimuksestaan ​​on suunnattu tutkimaan suuren LMT: n rakentamisen toteutettavuutta kuuhun, ja elohopea jäätyy lämpötilassa, joka löytyy kuun navoista. Koska matalan lämpötilan nesteet, kuten pienet hiilivedyt (kuten etaani), eivät ole kiiltäviä, Borra on yrittänyt levittää heijastavaa metallia näiden nesteiden pintaan. Vuonna 2007 Borra ja hänen tiiminsä päättivät onnistuneesti matalan lämpötilan ionisen nesteen (joka sisältää pääasiassa vain ioneja, kuten etyyliammoniumnitraattia) hopealla höyryttämällä sitä tyhjiössä, jota ei koskaan ole tehty ennen optiikan alalla.

Mutta viime aikoina Borran joukkue on käyttänyt hopeananohiukkasia, jotka tunnetaan nimellä metalli nestemäisiä kalvoja tai MELLF-aineita peittämään hydrofiilisiä (vesiliukoisia) nesteitä, kuten eteeniglykolia. Äskettäisessä tutkimuksessaan hahmotelleessa työryhmä toteaa, että tämä on merkittävä parannus verrattuna heidän aiempaan työhönsä, jossa heijastava kerros kerrostettiin hydrofobisiin (vedenkestäviin) öljyihin. Yleensä MELLF-tiedostojen luominen on erittäin työvaltaista ja aikaa vievää. Mutta joukkue loi jopa pienen, yksinkertaisen, moottoroidun, tietokoneohjatun MELLF-koneen ja pystyy nyt valmistamaan tarpeeksi MELLF: ää yhden metrin peiliin noin 30 tunnissa. Lisätesteillä ja kokeilla ryhmä havaitsi, että parhaiten tulokset saadaan suihkuttamalla hyvin heijastavia MELLF-yhdisteitä hydrofiilisen nesteen pinnalle.

Nestemäisillä peileillä on yleensä rajoitus, että ne voivat osoittaa vain suoraan ylöspäin, joten se ei ole kuin tavallinen kaukoputki, joka voidaan osoittaa mihin tahansa suuntaan ja seurata taivaan kohteita. Se tarkastelee vain taivaanaluetta, joka on suoraan yläpuolella. Mutta Borra on työskennellyt kallistettavan LMT: n luomisessa, ja käyttämällä MELLF-nanohiukkasia, on nyt onnistunut tuottamaan LMT, jota voidaan kallistaa 45 kaarisekunnin ajan.

Heidän tavoitteena on pystyä kallistamaan LMT: tä 10 astetta. Tätä varten heidän on löydettävä korkeamman viskositeetin omaava hydrofiilinen neste, joka saattaa saada heidät palaamaan uudestaan ​​kokeilemaan ionisia nesteitä, joista on laaja valikoima.

"Ponnisteluja kannattaa tehdä, koska tähänastisen kokemuksemme perusteella kallistettavat nestemäiset peilit lupaavat olla erittäin edullisia ja helppo valmistaa, aloittaen edullisten kaukoputkien ja helposti saatavana olevan kaukoputken ajan."
– Borran, Gagnen ja Ritceyn paperista, joka tarjoaa päivityksen heidän LMT-tutkimukseensa

Kuun teleskooppiin suunniteltu nestemäinen peili olisi halkaisijaltaan 20–100 metriä, mikä tekee siitä jopa 1000 kertaa herkemmän kuin ehdotettu seuraavan sukupolven avaruusteleskoopit. Kun Borra ja hänen tiiminsä jatkavat tutkimustaan, etsi lisää päivityksiä työstään tulevaisuudessa.

Alkuperäinen uutislähde: Tähtitiede ja astrofysiikka

Pin
Send
Share
Send