211service.com
Išlydyti veidrodžiai
Kanados mokslininkai sukūrė skystą veidrodį, kuris galėtų veikti būsimame Mėnulyje esančiame teleskope, leisdamas tyrėjams nepaprastai aiškiai pažvelgti į visatos kilmę. Teleskopai, kuriuose naudojami skysti veidrodžiai, gali būti šimtus kartų galingesni nei su stikliniais veidrodžiais – už tą pačią kainą – ir juos turėtų būti lengviau surinkti erdvėje.
Išlydytas veidrodis: Skystas veidrodis, toks kaip šis dviejų colių sidabru dengtas druskos baseinas, galėtų sukurti galingą mėnulio teleskopą.
Skysčio veidrodžio teleskopas gali atskleisti daug silpnesnius objektus nei Hablo teleskopas, sako Ermanno F. Borra , Lavalio universiteto Kvebeke fizikos profesorius, vadovaujantis naujojo veidrodžio kūrimui. Teleskopo galia yra proporcinga jo veidrodžio paviršiaus plotui. Jameso Webbo teleskopo, kurį planuojama paleisti 2013 metais ir kuris yra daug galingesnis už Hablo, skersmuo siekia apie šešis metrus. (Žr. „Giant Mirror for a New Space Telescope“).
Skystąjį veidrodį, kurį finansavo NASA, sudaro joninio skysčio telkinys, padengtas sidabro plėvele. Tokie joniniai skysčiai yra anglies turinčios druskos, kurios užšąla tik esant labai žemai temperatūrai ir turi labai didelį klampumą. Laval veidrodyje naudojama druska yra skysta iki -150 ºC ir neišgaruoja žemesnėje nei kambario temperatūroje, net esant vakuumui, o tai rodo, kad ji gali atlaikyti atšiaurią mėnulio aplinką.
Kosmologų ankstyvosios visatos stebėjimams taikomi du apribojimai: objektai, kuriuos norite stebėti, yra neįtikėtinai toli ir neįtikėtinai silpni, sako Borra. Orbitoje esantys teleskopai, kaip Hablo, kurių vaizdo netrukdo Žemės atmosfera, yra riboto dydžio ir galios; Žemėje esantys teleskopai gali būti didesni ir galingesni, tačiau dėl atmosferos gaunami neryškesni vaizdai. Skysti veidrodžiai negalėjo patekti į orbitą, tačiau jie galėjo veikti Mėnulyje, kuris neturi atmosferos.
Dideli, galingi skystojo veidrodžio teleskopai turėtų būti ne tokie sudėtingi, kad juos būtų galima paimti į kosmosą nei jų stikliniai analogai. Norėdami įdėti stiklinį veidrodį į raketą, turite jį suskaidyti į segmentus ir tada juos iš naujo surinkti, sako Borra. Skysčių veidrodį galite neštis ąsotyje. Tačiau nė vienas iki šiol sukurtas nebuvo vertas erdvės. Britų Kolumbijos universitetas Didelis Zenito teleskopas naudoja skystą veidrodį, pagamintą iš gyvsidabrio, kad galėtų stebėti ankstyvąją visatą. Gyvsidabris kietėja esant -40 ºC – daug šilčiau nei mėnulio temperatūra.
Borra ieškojo geresnio skysčio teleskopiniams veidrodžiams gaminti ir nustatė, kad joniniai skysčiai atrodė daug žadantys. Tačiau, skirtingai nei gyvsidabris, šios išlydytos druskos nėra atspindinčios ir joms reikalinga metalinė danga, kad veiktų kaip veidrodis. Sidabro sluoksnio nusodinimas ant skysčio yra tarsi tapymas ant oro, sako Borra. Laval absolventas Omaras Seddiki pritaikė stiklo veidrodžių padengimo techniką: vakuuminėje kameroje Borra ir Seddiki paleidžia elektros srovę tarp sidabro gabalėlių, kurie išgaruoja ir sudaro ploną dangą virš skystos druskos. „Laval“ mokslininkai iki šiol gamino nedidelį, maždaug dviejų colių skersmens veidrodį, kad pademonstruotų šią technologiją.
Didelio, idealiai lygaus, įgaubto optinio paviršiaus pagaminimas iš stiklo yra sudėtingas ir brangus procesas. Dėl labai mažų stiklo defektų veidrodis gali būti netinkamas naudoti. Anot Borra, konteineriams, kuriuose laikomi skysčių veidrodžiai, nereikia tiksliai lygaus paviršiaus ir juos pagaminti būtų daug pigiau. Teleskopai, kurie remiasi skystais veidrodžiais, kainuotų maždaug 100 kartų pigiau nei panašaus dydžio stiklo veidrodiniai teleskopai, sako Borra.
Gamtos jėgos susitaria, kad suteiktų tinkamą formą, Borra sako apie skystus veidrodžius, kuriuos tereikia pasukti, kad susidarytų nepriekaištingas atspindintis paviršius. Kai veidrodis sukasi, išcentrinė jėga ir gravitacija traukia skystį į lygią parabolę. Skirtingai nei naudojant stiklinį veidrodį, jei skystis yra sutrikęs, jis gali grįžti į formą.
Borra tikisi, kad robotai Mėnulyje surinks skystojo veidrodžio teleskopą. Talpykla, kurioje yra skystis, bus išsiųsta į Mėnulį ir atsidarys kaip skėtis, sako jis apie įsivaizduojamą būsimą sistemą. Skysčio veidrodžio teleskopo nepavyko iškelti į orbitą, nes optiniam paviršiui suformuoti būtina gravitacija ir jis išsilietų.
Norint tiksliai sureguliuoti veidrodį, reikia atlikti labai daug tyrimų, įspėja Robinas D. Rodžersas , Alabamos universiteto chemijos profesorius. Jis pabrėžia, kad yra šimtai kitų joninių skysčių, kurių savybės gali būti geresnės nei tie, kurie naudojami Laval veidrodyje.
Gali praeiti 20 metų, kol jis bus pastatytas, apie savo teleskopą sako Borra. Tačiau jei taip atsitiktų, tokia sistema galėtų padėti kosmologams stebėti silpnus signalus, kai Visatai tebuvo milijardas metų, tuo metu, kai materija pirmą kartą susibūrė į žvaigždes, o žvaigždės – į galaktikas, sako Borra.