Некоторые астрономы считают, что вращающиеся жидкокристаллические телескопы (LMT) могут произвести революцию в астрономии. И в отличие от обычных телескопов со стеклянными зеркалами, которые дорогие в изготовлении и обслуживании, LMT довольно рентабельны из-за низких затрат на строительство (текущие оценки имеют жидкие зеркала при стоимости стеклянного зеркала в 1%), и их не нужно полировать или размещены в дорогой горе.
Эрманно Борра из Канады является одним из ведущих экспертов по LMT, и он разрабатывает и тестирует различные типы этих телескопов с начала 1980-х годов. Его последние исследования включают создание наклоняемого LMT - ранее считалось почти невозможным - с помощью тонкого, отражающего слоя самоорганизующихся металлических наночастиц.
LMT изготавливаются путем вращения отражающей жидкости, обычно ртути, на чашеобразной платформе для образования параболической поверхности, идеально подходящей для астрономической оптики. Сегодня используется несколько LMT, в том числе 6-метровый LMT в Ванкувере, Канада, и 3-метровая версия, которую НАСА использует для своей Орбитальной обсерватории в Нью-Мексико.
Борра и его коллеги экспериментировали с использованием разных жидкостей для создания LMT, поскольку часть их исследований была направлена на изучение возможности создания большого LMT на Луне, и ртуть замерзает при температурах, обнаруженных на полюсах Луны. Поскольку низкотемпературные жидкости, такие как небольшие углеводороды (например, этан), не блестят, Borra пытается нанести отражающий металл на поверхность этих жидкостей. В 2007 году Борра и его команда успешно покрыли серебро низкотемпературной ионной жидкостью (содержащей в основном только ионы, такие как нитрат этиламмония), испаряя его в вакууме, чего раньше никогда не было в области оптики.
Но в последнее время команда Борры использовала наночастицы серебра, известные как металлические жидкоподобные пленки, или MELLF для покрытия гидрофильных (связываемых водой) жидкостей, таких как этиленгликоль. В недавней статье с изложением своих исследований команда говорит, что это значительное улучшение по сравнению с их предыдущей работой, где отражающий слой был нанесен на гидрофобные (водостойкие) масла. Обычно создание MELLF очень трудоемко и занимает много времени. Но команда даже создала небольшую, простую механизированную машину MELLF с компьютерным управлением и теперь может сделать достаточно MELLF для зеркала длиной 1 метр примерно за 30 часов. В ходе дальнейших испытаний и испытаний команда обнаружила, что распыление высокоотражающих MELLF на поверхность гидрофильной жидкости дает наилучшие результаты.
Обычно жидкостные зеркала имеют ограничение, заключающееся в том, что они могут указывать только вверх, поэтому это не стандартный телескоп, который может указывать в любом направлении и отслеживать объекты в небе. Он смотрит только на область неба, которая находится прямо над головой. Но Борра работает над созданием наклоняемого LMT, и с помощью наночастиц MELLF теперь успешно производит LMT, который можно наклонить на 45 угловых секунд.
Их цель - наклонять LMT на 10 градусов. Чтобы сделать это, они должны найти гидрофильную жидкость с более высокой вязкостью, которая могла бы заставить их снова возвращаться, чтобы попробовать ионные жидкости, из которых есть широкий выбор на выбор.
«Стоит приложить усилия, потому что, исходя из нашего опыта, наклоняемые жидкостные зеркала обещают быть очень недорогими и простыми в изготовлении, открывая эру недорогих телескопов и времени для телескопов».
- из статьи Borra, Gagne и Ritcey, содержащей обновленную информацию об их исследовании LMT
Жидкостное зеркало, предназначенное для лунного телескопа, будет иметь диаметр от 20 до 100 метров, что делает его в 1000 раз более чувствительным, чем предлагаемые космические телескопы следующего поколения. Пока Борра и его команда продолжают свои исследования, ждите новых обновлений от их работы в будущем.
Оригинальный источник новостей: астрономия и астрофизика
