Pracę obserwatoriów kosmicznych utrudnia woda „pochwycona” z Ziemi

Obserwatorium Dynamiki Słonecznej NASA i Europejskie Obserwatorium SOHO stanęły przed tym samym problemem: już

po kilku miesiącach znacznie spadłojakość działania przyrządów przeznaczonych do badania ekstremalnego promieniowania ultrafioletowego. Zespół naukowców pod kierownictwem amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii odkrył, że szybka degradacja urządzeń jest związana z kropelkami wody na powierzchni lusterek.

Ekstremalne filtry UVwykonane z aluminium. Takie powierzchnie są zwykle pokryte warstwą tlenku, która powstaje, gdy atomy tlenu łączą się z atomami glinu. Światło UV zwiększa szybkość utleniania, powodując tworzenie się dodatkowych warstw tlenków. Wraz ze wzrostem ilości utlenionego metalu filtr zaparowuje i przestaje transmitować fale świetlne, które powinien śledzić.

Degradacja filtrów ekstremalnego ultrafioletu stosowanych w kosmosie. Zdjęcie: Andrew Jones/LASP

W kosmosie praktycznie nie ma nic za darmotlenu, więc projektując obserwatoria kosmiczne, badacze nie brali pod uwagę utleniania. Niemniej jednak seria eksperymentów wykazała, że ​​​​obecność pary wodnej na powierzchni odgrywa tę samą rolę: przy stałej ekspozycji na światło ultrafioletowe cząsteczki wody rozkładają się, a atomy tlenu wiążą się z aluminium.

Naukowcy odkryli również, że woda dostaje się do środkana teleskopach wraz z materiałami osłon termicznych, które chronią poszczególne elementy statku kosmicznego przed ekstremalnie niskimi temperaturami. Wykonane są z warstw cienkiego arkusza politereftalanu etylenu (PET) pokrytego odblaskowym metalem.

To tworzywo sztuczne pochłania i zatrzymuje wodęatmosferze podczas produkcji i użytkowania na Ziemi. Na orbicie, pod wpływem ciepła słonecznego, zaczyna odparowywać wodę, której krople osadzają się na powierzchniach aluminiowych, powodując ich zniszczenie. Naukowcy uważają, że odkrycie procesu niszczenia pomoże przedłużyć żywotność instrumentów przyszłych misji kosmicznych.

Czytaj więcej:

Nazwany witaminą, która chroni mózg przed demencją

Zobacz, jak Ziemia zmieniła się przez 100 milionów lat na najbardziej szczegółowej mapie

Okazało się, którzy mężczyźni są najbardziej płodni: ich nasienie jest o 50% lepsze niż reszta

Na okładce: ilustracja obserwatorium SOHO. Zdjęcie: Alex Lutkus, ESA