211service.com
Izkausēti spoguļi
Kanādas pētnieki ir izstrādājuši šķidru spoguli, kas varētu darboties nākotnes teleskopā, kas atrodas uz Mēness, ļaujot pētniekiem ar neparastu skaidrību ieskatīties Visuma pirmsākumos. Teleskopi, kuru pamatā ir šķidrie spoguļi, var būt simtiem reižu jaudīgāki nekā tie, kuriem ir stikla spoguļi (par tādu pašu cenu), un tos vajadzētu būt vieglāk montēt kosmosā.
Izkausēts spogulis: Šķidrais spogulis, piemēram, šis divu collu sudraba pārklājuma sāls baseins, varētu nodrošināt jaudīgu, uz Mēness balstītu teleskopu.
Šķidruma spoguļa teleskops varētu atklāt daudz vājākus objektus nekā Habla teleskops, saka Ermanno F. Borra , fizikas profesors Université Laval Kvebekā, kurš vada jaunā spoguļa izstrādi. Teleskopa jauda ir proporcionāla tā spoguļa virsmas laukumam. Džeimsa Veba teleskopa, kuru paredzēts palaist 2013. gadā un kas ir daudz jaudīgāks par Habla, diametrs ir aptuveni seši metri. (Skatiet Milzu spogulis jaunam kosmosa teleskopam.) Mēness šķidruma spoguļa teleskops varētu būt pat 20 līdz 100 metrus liels, saka Borra.
Šķidruma spogulis, ko finansēja NASA, sastāv no jonu šķidruma baseina, kas pārklāts ar sudraba plēvi. Šādi jonu šķidrumi ir oglekli saturoši sāļi, kas sasalst tikai ļoti zemā temperatūrā un kuriem ir ļoti augsta viskozitāte. Laval spogulī izmantotā sāls ir šķidra līdz -150 ºC un neiztvaiko zem istabas temperatūras pat vakuumā, kas liecina, ka tā varētu izturēt skarbo Mēness vidi.
Kosmologu novērojumiem par agrīno Visumu ir divi ierobežojumi: objekti, kurus vēlaties novērot, ir neticami tālu un neticami vāji, saka Borra. Teleskopiem orbītā, piemēram, Habla, kuru skatu netraucē Zemes atmosfēra, ir ierobežots izmērs un jauda; Teleskopi uz Zemes var būt lielāki un jaudīgāki, taču atmosfēras dēļ tie rada neskaidrākus attēlus. Šķidrie spoguļi nevarēja nonākt orbītā, bet tie varēja darboties uz Mēness, kuram nav atmosfēras.
Lieliem, jaudīgiem šķidruma spoguļa teleskopiem jābūt mazāk sarežģītiem, lai tos iznestu kosmosā, nekā to stikla ekvivalentiem. Lai ievietotu stikla spoguli raķetē, jums tas ir jāsadala segmentos un pēc tam jāsamontē, saka Borra. Jūs varat nēsāt šķidruma spoguli krūzē. Bet neviens līdz šim izstrādātais nav bijis kosmosa cienīgs. Britu Kolumbijas universitāte Lielais Zenīta teleskops izmanto šķidru spoguli, kas izgatavots no dzīvsudraba, lai novērotu agrīno Visumu. Dzīvsudrabs sacietē pie -40 ºC – daudz siltāks par temperatūru uz Mēness.
Borra meklēja labāku šķidrumu, lai izgatavotu teleskopu spoguļus, un atklāja, ka jonu šķidrumi šķiet daudzsološi. Tomēr atšķirībā no dzīvsudraba šie izkausētie sāļi nav atstarojoši, un tiem ir nepieciešams metāla pārklājums, lai tas darbotos kā spogulis. Sudraba slāņa uzklāšana uz šķidruma ir kā glezna uz gaisa, saka Borra. Laval absolvents Omārs Seddiki pielāgoja stikla spoguļu pārklāšanai izmantoto tehniku: vakuuma kamerā Borra un Seddiki vada elektrisko strāvu starp sudraba gabaliņiem, kas iztvaiko un veido plānu pārklājumu virs šķidrās sāls. Laval pētnieki līdz šim ir izgatavojuši nelielu spoguli, apmēram divu collu diametrā, lai demonstrētu tehnoloģiju.
Lielas, perfekti gludas, ieliektas optiskās virsmas izgatavošana no stikla ir sarežģīts un dārgs process. Ļoti sīki stikla defekti var padarīt spoguli nelietojamu. Borra saka, ka konteineriem, kuros ir šķidrie spoguļi, nav vajadzīgas precīzi gludas virsmas, un to ražošana būtu daudz lētāka. Teleskopi, kas paļaujas uz šķidriem spoguļiem, maksās apmēram 100 reizes mazāk nekā stikla spoguļteleskopi ar salīdzināmu izmēru, saka Borra.
Dabas spēki sazvērējas, lai piešķirtu pareizo formu, Borra saka par šķidrajiem spoguļiem, kas ir tikai jāpagriež, lai izveidotu nevainojamu atstarojošu virsmu. Spogulim griežoties, centrbēdzes spēks un gravitācija ievelk šķidrumu gludā parabolā. Atšķirībā no stikla spoguļa, ja šķidrums tiek traucēts, tas var uzreiz atgriezties formā.
Borra sagaida, ka ar robotu palīdzību uz Mēness tiks salikts šķidruma spoguļa teleskops. Konteiners, kurā ir šķidrums, tiks nosūtīts uz Mēnesi un atvērts kā lietussargs, viņš saka par iedomātu nākotnes sistēmu. Šķidruma spoguļa teleskopu nevarēja laist orbītā, jo optiskās virsmas veidošanai ir nepieciešams gravitācijas spēks, un tas varētu izšļakstīties.
Ir nepieciešams veikt milzīgu pētījumu, lai precīzi noregulētu spoguli, brīdina Robins D. Rodžerss , ķīmijas profesors Alabamas Universitātē. Viņš norāda, ka ir simtiem citu jonu šķidrumu, kuriem varētu būt labāks īpašību kopums nekā tiem, kas tiek izmantoti Laval spogulī.
Var paiet 20 gadi, līdz tas tiks uzbūvēts, Borra saka par savu teleskopu. Tomēr, ja tas notiks, šāda sistēma varētu palīdzēt kosmologiem novērot vājus signālus no brīža, kad Visums bija tikai miljards gadu vecs, tajā laikā, kad matērija pirmo reizi sapulcējās zvaigznēs, bet zvaigznes – galaktikās, saka Borra.