Teleskop Angkasa Lensa Cecair NASA Mungkin 100 Kali Saiz Webb

Teleskop Angkasa James Webb baharu NASA adalah teleskop paling berkuasa yang pernah dilancarkan ke angkasa lepas, tetapi agensi itu sudah melihat ke arah masa depan. Ia kini sedang meneroka kemungkinan mencipta kanta cecair untuk membuat teleskop gergasi mungkin 100 kali ganda saiz Webb.

Dalam yang baru artikel di laman webnyaNASA menulis bahawa ia sedang meneroka cara baharu dan bahan bendalir untuk membina teleskop gergasi.

“Apabila bercakap tentang teleskop, lebih besar adalah lebih baik,” tulis agensi itu. “Teleskop yang lebih besar mengumpul lebih banyak cahaya dan membolehkan ahli astronomi mengintai lebih jauh ke angkasa lepas dan melihat objek yang jauh dengan lebih terperinci.

“Bagaimana jika ada cara untuk membuat teleskop 10 kali – atau bahkan 100 kali – lebih besar daripada sebelumnya? Apa yang bermula sebagai soalan teori kini adalah satu siri eksperimen untuk melihat sama ada cecair boleh digunakan untuk mencipta kanta dalam mikrograviti.”

Eksperimen untuk Membuat Kanta Cecair di Angkasa

Eksperimen itu kini disimpan di ISS US National Labin the United States Orbital Segment (USOS) Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) sambil menunggu ketibaan angkasawan di atas Axiom Mission 1, sebuah misi kru persendirian yang dijadualkan untuk dihantar. empat orang ke ISS untuk penginapan selama lapan hari.

Angkasawan Israel persendirian Eytan Stibbe, Pakar Misi 2 pada anak kapal, akan menjalankan eksperimen sebagai sebahagian daripada portfolio penyelidikannya.

Walaupun cecair mungkin kurang berguna sebagai kanta optik dalam graviti Bumi, ia hebat dalam memfokus cahaya dalam mikrograviti.

“Semua cecair mempunyai daya seperti anjal yang memegangnya bersama-sama di permukaannya, ” kata NASA. “Daya ini dipanggil tegangan permukaan. Ini yang membolehkan sesetengah serangga meluncur melintasi air tanpa tenggelam dan memberikan titisan air bentuknya. Di Bumi, apabila titisan air cukup kecil (2 mm atau lebih kecil), ketegangan permukaan mengatasi graviti dan ia kekal sfera sempurna. Jika titisan menjadi lebih besar, ia akan tercuit di bawah beratnya sendiri.

“Tetapi di angkasa, gumpalan air dan cecair lain (selepas bergoyang-goyang) akhirnya mempunyai bentuk sfera yang sempurna.”

1649318917 911 Teleskop Angkasa Lensa Cecair NASA Mungkin 100 Kali Saiz Webb
Angkasawan NASA, Karen Nyberg melihat gelembung air terapung bebas di antara dia dan kamera, menunjukkan imejnya dibiaskan dalam titisan. Foto oleh NASA.

Percubaan Stibbe akan meneroka sama ada kanta dan cermin berketepatan tinggi boleh dibuat di angkasa lepas menggunakan cecair.

“Kami fikir, mengapa tidak mengambil kesempatan daripada cara cecair secara semula jadi berkelakuan dalam mikrograviti dan menggunakannya pada pembinaan teleskop berskala besar atau komponen optik buatan angkasa yang boleh mempunyai semua jenis kegunaan,” kata Edward Balaban, penyiasat utama Eksperimen Teleskop Bendalir (FLUTE) di Pusat Penyelidikan Ames NASA. “Dalam mikrograviti, cecair mengambil bentuk yang berguna untuk membuat kanta dan cermin, jadi jika kita membuatnya di angkasa, ia boleh digunakan untuk membina teleskop yang secara mendadak lebih besar daripada yang difikirkan sebelum ini.”

Ujian Sebelum Berjaya di Bumi

Penyelidik sebelum ini menguji idea kanta cecair di Bumi dengan mensimulasikan persekitaran tanpa berat dengan air.

“Dengan menyuntik cecair yang boleh dipadatkan, ke dalam bingkai bulat yang tenggelam di dalam air, kami dapat mencipta kanta secara literal dalam baldi janitor,” kata Dr. Valeri Frumkin dari Technion – Institut Teknologi Israel kepada NASA. “Polimer, yang juga digunakan dalam salun kuku untuk membuat kuku akrilik atau dalam pelekat seperti superglue, adalah pilihan semula jadi untuk bahan kanta.

“Caranya adalah untuk memastikan bahawa air mempunyai ketumpatan yang sama seperti polimer yang kita suntikan supaya daya keapungan dengan tepat menentang daya graviti untuk mensimulasikan keadaan tanpa berat.”

Kanta pepejal yang dicipta dengan cecair dengan cara ini didapati mempunyai kualiti permukaan yang “luar biasa” yang menyaingi atau bahkan mengalahkan apa yang boleh dicipta dengan kaedah penggilap terbaik yang wujud dalam pembuatan kanta optik. Apatah lagi, mereka hanya memerlukan sebahagian kecil daripada masa untuk mencipta berbanding kanta tradisional.

“Kaedah ini membolehkan kami melangkau sepenuhnya sebarang proses mekanikal seperti mengisar atau menggilap,” kata profesor kejuruteraan mekanikal Technion Moran Bercovici. “Fizik semula jadi cecair hanya melakukan semua kerja untuk kita.”

Selepas percubaan yang berjaya di lapangan, para penyelidik juga menguji eksperimen mereka dalam simulasi mikrograviti pada penerbangan pesawat parabola ZeroG. Mereka berjaya tetapi seketika mencipta kanta cecair bentuk yang diingini sebelum kapal terbang berhenti menyelam dan graviti merosakkan kanta itu.

1649318917 964 Teleskop Angkasa Lensa Cecair NASA Mungkin 100 Kali Saiz Webb
Penyelidik FLUTE mencipta kanta cecair seketika semasa penerbangan kapal terbang graviti sifar. Foto oleh Technion – Institut Teknologi Israel.

Membuka Pintu kepada Teleskop Angkasa Gergasi

Apabila percubaan dilakukan dalam mikrograviti kekal di atas Stesen Angkasa Antarabangsa, Stibbe akan menambah langkah tambahan untuk menyembuhkan bendalir ke dalam kanta yang mengekalkan bentuknya. Sebaik sahaja kanta dicipta dengan polimer cecair dan dikeraskan dengan cahaya UV atau suhu, ia akan dihantar semula ke Bumi untuk dianalisis oleh penyelidik NASA di Ames.

“Kami menjangkakan pendekatan ini akan menghasilkan permukaan yang berbentuk sempurna dan licin: permukaan terbaik untuk bertukar menjadi cermin,” kata saintis FLUTE Vivek Dwivedi di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA.

“Jika percubaan stesen kami berjaya, ia akan menjadi kali pertama komponen optik dibuat di angkasa,” kata Balaban. “Rasanya seperti mencipta sejarah.”

Jika semuanya berjalan lancar, cecair yang diangkut dalam pelbagai misi ke angkasa lepas boleh digabungkan untuk mencipta teleskop angkasa besar yang mungkin terlalu besar untuk dilancarkan dari Bumi.

1649318917 10 Teleskop Angkasa Lensa Cecair NASA Mungkin 100 Kali Saiz Webb
Ilustrasi tentang rupa teleskop angkasa lepas “kanta cecair” masa hadapan. Imej oleh NASA / Studio Ella Maru.

Teleskop Angkasa James Webb ditetapkan untuk menangkap imej angkasa lepas berkualiti tinggi yang pernah dilihat manusia, tetapi mungkin suatu hari nanti akan digantikan oleh teleskop “kanta cecair” 100 kali lebih besar yang menangkap foto angkasa lepas yang hanya boleh kita impikan hari ini.

We would like to thank the author of this post for this awesome web content

Teleskop Angkasa Lensa Cecair NASA Mungkin 100 Kali Saiz Webb


Explore our social media profiles as well as other pages related to themhttps://paw6.info/related-pages/