巨型太空望远镜可以用液体制成

大型天气观测望远镜 (LSST) 的光学镜头。 图片来源:Farrin Abbott/SLAC 国家加速器实验室

哈勃太空望远镜有一个 2.4 米的主镜。 Nancy Grace Roman 望远镜也有一个 2.4 米的镜子,詹姆斯韦伯太空望远镜有一个高达 6.5 米的主镜。 他们完成了他们设计的工作,但是如果……我们可以拥有更大的镜子呢?

镜子越大,收集的光就越多。 这意味着我们可以用更大的镜子看到更远的过去,以观察恒星和星系的形成,直接成像系外行星,并弄清楚暗物质是什么。

但是创建镜像的过程涉及到并且需要时间。 有铸造镜坯以获得基本形状。 然后你必须通过加热和缓慢冷却来强化玻璃。 接下来将玻璃磨碎并将其抛光成完美的形状,然后对镜片进行测试和涂层。 这对于较小的镜头来说还不错,但我们想要更大的镜头。 大得多。

Enter 使用流体在空间中制造 10 倍至 100 倍的镜片的想法。 制作它们所需的时间将大大少于基于玻璃的镜头。

FLUTE 或流体望远镜实验由加利福尼亚硅谷艾姆斯研究中心的首席研究员 Edward Balaban 进行。 该实验的合作者包括位于马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心的艾姆斯研究人员,以及来自以色列理工学院 Technion 的研究人员。

他们的目标是使在太空中制造流体透镜成为可能,这些透镜不仅比玻璃对应物更大,而且与制造地球透镜一样高质量或光学性能更好。 这可以在很短的时间内完成。

在太空中,液体最终会形成完美的球形。 不过,为了首先测试这个过程,他们住在离家更近的地方,并使用水作为介质来制造液体镜片。 他们必须确保水的密度与他们用来制造镜片的液态聚合物的密度相同,以便有效地抵消重力的影响。 不考虑任何机械过程,将聚合物注入浸没在水中的圆形镜架中,然后固化,制造出与使用标准技术相当或更好的镜片。

接下来,该团队登上了两次 ZeroG 抛物线飞行,以进一步测试该过程。 测试了不同粘度的合成油以确定哪种效果更好。 当飞机自由落体时,这些油被泵入大约一美元硬币大小的圆形框架中,研究人员再次能够制造独立的液体镜片,尽管一旦飞机再次开始升起并感受到重力的影响液体失去了形状。

该实验接下来将在 ISS(国际空间站)上进行,并且已经在船上,等待 Axiom-1 的到来,任务专家 Eytan Stibbe 将执行该实验。 在那里,他们将添加使用紫外线或温度来硬化液体的步骤,以便研究人员可以在地球上的艾姆斯对镜片进行检查和测试。

成功的实验将是第一次在太空中制造光学元件。 如果成功,这将是在太空中建造望远镜的新方法的开始。 这将是天基制造的一场革命,建造所需的时间将大大减少。 哦,我们将看到的景点。