Када је реч о телескопима, величина је битна. Што је већи телескоп, то више светлости сакупља,
Шта ако постоји начин да се урадителескоп 10 или чак 100 пута већи од Келпера, Шпицера, Хабла и истог Веба? Временом се теоријско питање претворило у серију експеримената. Циљ је открити да ли се течности могу користити за стварање сочива у микрогравитацији. Следећи експеримент ће у Националној лабораторији Међународне свемирске станице одржати астронаути мисије Аксиом-1.
"Течна" сочива
Све течности имају еластичну силу, којаназива површински напон. Она је та која дозвољава неким инсектима да клизе кроз воду без да се удаве и даје капљицама воде њихов облик. На Земљи, када су капљице воде довољно мале (2 мм или мање), површински напон превазилази гравитацију и оне остају савршено сферне. Ако пад постане много већи, он се скупља под сопственом тежином.
Едвард Балабан, главни истраживач експеримента ФЛУТЕ, тражи да види да ли је могуће направити високо прецизна сочива и огледала у свемиру користећи течности.
„Мислили смо, зашто то не бисмо искористиликако се течности природно понашају у микрогравитацији. Ово својство се може применити на изградњу телескопа великих размера или оптичких компоненти произведених у свемиру“, објашњава Балабан у НАСА блог посту. „У микрогравитацији, течности попримају облике корисне за прављење сочива и огледала. Ако их створимо у свемиру, биће корисни за стварање телескопа тако великих да се то сматра нереалним."
Гроунд тестс
Пре експериментисања у свемиру, научници су проверилињихове идеје овде на земљи. „Флуиди су корисни не само за стварање самих сочива, већ и као механизам за елиминисање ефеката гравитације у експериментима на Земљи“, објашњава Моран Берцовици, доцент машинства на Тецхниону.
Убризгавањем течности која може да се очврсне,у округлим оквирима потопљеним у воду, научници су успели да створе сочива. Приликом њиховог креирања, научници су користили широко распрострањене полимере који се користе у салонима за нокте за прављење акрилних ноктију.
Експериментишите током параболичног лета ЗероГ.&нбсп;Фото: Израелски институт за технологију
Како напомињу аутори развоја, добијена сочиваизванредан квалитет површине. Истовремено, за њихову израду је требало доста времена. „Ова метода нам омогућава да се потпуно ослободимо било каквих механичких процеса као што су брушење или полирање. Природна физика течности само ради сав посао за нас “, кажу научници.
Микрогравитационо тестирање
У децембру 2021. тим је тестирао своје идејена два ЗероГ параболична лета. Укупно, научници су се нашли у микрогравитацији 50 пута, сваки период је трајао од 15 до 20 секунди. Ово је било довољно да научници формирају течна сочива и прикупе податке како би анализирали да ли су постигли своје циљеве.
НАСА-ин астронаут Карен Најберг гледа кроз плутајући сферни мехур течности у микрогравитацији. Извор: НАСА.
Током лета истраживачи су користилипумпе да гурну синтетичко уље у кружни оквир (величине новчића), омогућавајући течности да попуни празнину и тренутно поприми жељени облик. Уља су слична аутомобилским уљима, али са различитим нивоима вискозитета, односно лепљивости, тако да научници могу да одреде која опција најбоље "функционише".
„За неколико секунди, успели смо да креирамо одвојеностојећа течна сочива. Задржала је свој облик све док се авион поново није подигао, гравитација се укључила и уље је исцурило“, кажу аутори развоја. Нови експеримент на свемирској станици омогућиће течностима да задрже свој облик дуго времена. Да виде тренутак када је течност попримила жељени облик, научницима је помогао ласер за ултра-брза и ултра-прецизна мерења.
Шта је следеће?
Након успешних тестова на ЗероГ, научници израдујући се експерименту на ИСС орбиталној лабораторији. Члан посаде Ак-1 Еитан Стиббе предводиће експеримент, а бивши НАСА-ин астронаут и командант Ак-1 Мајкл Лопез-Алегрија биће његов заменик. Експеримент ће се одвијати у потпуности у микрогравитацији. Астронаути ће користити течне полимере, ултраљубичасто светло или температуру да их очврсну у микрогравитацији. Сочива ће се затим вратити на Земљу, где ће се проучавати у Ејмс истраживачком центру (АРЦ).
„Овај приступ ће створити савршено обликоване глатке површине које су идеалне за прављење огледала за телескопе“, објашњава Вивек Двиведи, учесник у експерименту ФЛУТЕ.
„Ако експеримент на ИСС буде успешан, то ће бити прво искуство стварања оптичке компоненте у свемиру. Ово је историјски догађај“, закључују научници.
Опширније:
Постоји још једна „планета“ унутар Земље: како је спасила живот у настајању
Нуклеарној фузији више нису потребни милиони степени: како функционише нова метода
Нова студија побија теорију преноса светлосне енергије
ФЛУТЕ је технолошки експеримент за стварање телескопског огледала у нултој гравитацији користећи течни галијум за таложење на бази полимера (Флуидиц Телесцопе Екперимент).