Het werk van ruimteobservatoria wordt gehinderd door water dat van de aarde is "gevangen".

NASA's Solar Dynamics Observatory en het Europese SOHO Observatory stonden voor hetzelfde probleem: al

na een paar maanden daalde het aanzienlijkkwaliteit van de werking van instrumenten die zijn ontworpen om extreme ultraviolette straling te bestuderen. Een team van onderzoekers onder leiding van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology ontdekte dat de snelle degradatie van apparaten verband houdt met waterdruppels op het oppervlak van de spiegels.

Filters voor het werken met extreem ultravioletgemaakt van aluminium. Dergelijke oppervlakken zijn meestal bedekt met een laag oxide, die ontstaat wanneer zuurstofatomen zich binden met aluminiumatomen. Ultraviolet licht verhoogt de oxidatiesnelheid, waardoor extra oxidelagen ontstaan. Naarmate de hoeveelheid geoxideerd metaal toeneemt, wordt het filter mistig en stopt het met het uitzenden van de lichtgolven die het zou moeten volgen.

Afbraak van extreem-ultraviolette filters die in de ruimte worden gebruikt. Afbeelding: Andrew Jones/LASP

Er is vrijwel geen vrije ruimte in de ruimtezuurstof, dus onderzoekers hielden geen rekening met oxidatie bij het ontwerpen van ruimteobservatoria. Uit een reeks experimenten bleek echter dat de aanwezigheid van waterdamp op het oppervlak dezelfde rol speelt: bij constante blootstelling aan ultraviolet licht vallen watermoleculen uiteen en binden zuurstofatomen zich met aluminium.

Onderzoekers ontdekten ook dat er water binnendringtop telescopen samen met hittebeschermende materialen die individuele componenten van ruimtevaartuigen beschermen tegen extreem lage temperaturen. Ze zijn gemaakt van lagen dunne vellen polyethyleentereftalaat (PET) bedekt met reflecterend metaal.

Dit plastic absorbeert en houdt water vastatmosfeer tijdens productie en gebruik op aarde. In een baan om de aarde, wanneer de hitte van de zon erop valt, begint het water te verdampen, waarvan de druppeltjes zich op aluminiumoppervlakken nestelen, waardoor ze verslechteren. De onderzoekers zijn van mening dat de ontdekking van het vernietigingsproces de levensduur van instrumenten bij toekomstige ruimtemissies zal helpen verlengen.

Lees verder:

Een vitamine genoemd die de hersenen beschermt tegen dementie

Zie hoe de aarde in meer dan 100 miljoen jaar is veranderd op de meest gedetailleerde kaart

Het bleek welke mannen het meest vruchtbaar zijn: hun sperma is 50% beter dan de rest

Op de omslag: illustratie van het SOHO-observatorium. Afbeelding: Alex Lutkus, ESA