Nano-Engineered Liquid Mirror Telescopes

Pin
Send
Share
Send

Noen astronomer føler at roterende flytende speilteleskoper (LMT) kan revolusjonere astronomien. Og i motsetning til vanlige teleskoper med glassspeil som er dyre å lage og vedlikeholde, er LMT-er ganske kostnadseffektive på grunn av lave byggekostnader (nåværende estimater har flytende speil til 1% av kostnadene for et glassspeil), og de trenger ikke å poleres eller innlosjert i et dyrt feste.

Ermanno Borra fra Canada er en av de fremste ekspertene på LMT-er, og han har konstruert og testet forskjellige typer av disse teleskopene siden begynnelsen av 1980-tallet. Hans siste forskning involverer å lage en vippbar LMT - tidligere antatt å være nesten umulig - ved å bruke et tynt, reflekterende lag med selvmonterende metalliske nanopartikler.

LMT er laget ved å snurre en reflekterende væske, vanligvis kvikksølv, på en skålformet plattform for å danne en parabolsk overflate, perfekt for astronomisk optikk. En håndfull LMT-er brukes i dag, inkludert en 6-meters LMT i Vancouver, Canada, og en 3-metersversjon som NASA bruker til Orbital Debris Observatory i New Mexico.

Borra og kollegene har eksperimentert ved å bruke forskjellige væsker for å lage LMT, siden en del av forskningen deres har vært rettet mot å studere muligheten for å konstruere en stor LMT på månen, og kvikksølv fryser ved temperaturer som finnes ved månepolene. Siden væsker ved lav temperatur som små hydrokarboner (som etan) ikke er skinnende, har Borra prøvd å avsette et reflekterende metall på overflaten av disse væskene. I 2007 belegget Borra og teamet en jonisk væske med lav temperatur (inneholder hovedsakelig bare ioner, for eksempel etylammoniumnitrat) med sølv ved å fordampe den i vakuum, noe som aldri før har blitt gjort innen optikkfeltet.

Men mer nylig har Borras team brukt sølv nanopartikler kjent som Metal Liquid-Like Films, eller MELLF for å belegge hydrofile (vannbindbare) væsker som etylenglykol. I en fersk artikkel som beskriver forskningen sin, sier teamet at dette er en betydelig forbedring i forhold til deres tidligere arbeid der det reflekterende laget ble avsatt på hydrofobe (vannavvisende) oljer. Vanligvis er det veldig arbeidskrevende og tidkrevende å lage MELLF-er. Men teamet laget til og med en liten, enkel, motorisert, datastyrt MELLF-maskin og kan nå lage nok MELLF til et 1 meters speil på omtrent 30 timer. Gjennom ytterligere tester og forsøk fant teamet at sprøyting av de veldig reflekterende MELLF-ene på overflaten av den hydrofile væsken gir best resultat.

Vanligvis har flytende speil begrensningen av at de bare kan peke rett opp, så det er ikke som et standard teleskop som kan pekes i noen retning og spore gjenstander på himmelen. Den ser bare på himmelen som er direkte overliggende. Men Borra har jobbet med å lage en vippbar LMT, og ved å bruke MELLF-nanopartiklene har det nå lyktes med å produsere en LMT som kan vippes 45 bue sekunder.

Målet deres er å kunne vippe LMT med 10 grader. For å gjøre dette, må de finne en hydrofil væske med høyere viskositet, noe som kan føre til at de kommer tilbake igjen for å prøve ioniske væsker, hvorav det er stort utvalg å velge mellom.

"Det vil lønne seg å gjøre en innsats fordi, basert på vår erfaring så langt, løfter flytbare speil som lover å være veldig rimelige og enkle å lage, og innlede en tid med billige teleskoper og lett tilgjengelig teleskoptid."
–Fra et papir av Borra, Gagne og Ritcey som gir en oppdatering om deres LMT-forskning

Et flytende speil som er tenkt for et måneteleskop, ville være 20 til 100 meter i diameter, noe som gjør det opp til 1000 ganger mer følsomt enn den foreslåtte neste generasjon romteleskoper. Når Borra og teamet hans fortsetter forskningen, kan du se etter flere oppdateringer fra arbeidet deres i fremtiden.

Original nyhetskilde: Astronomy & Astrophysics

Pin
Send
Share
Send