Роботі космічних обсерваторій заважає вода, «захоплена» із Землі

Обсерваторія сонячної динаміки НАСА та європейська обсерваторія SOHO зіткнулися з однаковою проблемою: вже

через кілька місяців значно знижувалосяякість роботи приладів, призначених вивчення екстремального ультрафіолетового випромінювання. Група дослідників під керівництвом Національного інституту стандартів та технологій США встановила, що швидка деградація приладів пов'язана із краплями води на поверхні дзеркал.

Фільтри для роботи з екстремальним ультрафіолетомвиготовлені з алюмінію. Такі поверхні зазвичай покриті шаром оксиду, який виникає коли атоми кисню зв'язуються з атомами алюмінію. Ультрафіолетове світло збільшує швидкість окислення, викликаючи утворення додаткових шарів оксиду. При збільшенні кількості окисленого металу фільтр затуманюється і перестає пропускати світлові хвилі, які він повинен відстежувати.

Деградація фільтрів для екстремального ультрафіолету, які використовували у космосі. Зображення: Andrew Jones/LASP

У космосі фактично відсутня вільнакисень, тому при проектуванні космічних обсерваторій дослідники не брали окислення до уваги. Проте серія експериментів показала, що наявність водяної пари на поверхні грає ту ж роль: при постійному впливі ультрафіолету молекули води розпадаються, а атоми кисню зв'язуються з алюмінієм.

Дослідники також встановили, що вода потрапляєна телескопи разом із теплозахисними матеріалами, які оберігають окремі компоненти космічних апаратів від екстремально низьких температур. Вони зроблені з шарів тонкого листа поліетилентерефталату (ПЕТ), покритого металом, що відбиває.

Цей пластик поглинає та утримує воду затмосфери у процесі виготовлення та використання на Землі. На орбіті, коли на нього потрапляє сонячне тепло, він починає випаровувати воду, краплі якої осідають на алюмінієвих поверхнях, спричиняючи їхнє руйнування. Дослідники вважають, що відкриття процесу руйнування допоможе продовжити термін служби приладів майбутніх космічних місій.

Читати далі:

Названий вітамін, який захищає мозок від недоумства

Подивіться, як змінювалася Земля за 100 млн років на докладній карті

З'ясувалося, які чоловіки найбільш плідні: їхня сперма на 50% краща, ніж у інших

На обкладинці: ілюстрація SOHO обсерваторії. Зображення: Alex Lutkus, ESA