У будущих космических телескопов будут гигантские жидкие линзы
На МКС впервые проведут эксперимент по созданию оптического компонента в космосе. С помощью новой технологии теоретически можно будет создавать огромные линзы для космических телескопов.
Одна из главных характеристик любого телескопа — диаметр главного зеркала или собирающей линзы. Чем больше зеркало либо линза, тем больше света «ловит» телескоп. А следовательно, он видит более тусклые объекты и может вглядываться глубже в космос.
Диаметр главного зеркала «Хаббла» — 2,4 метра, «Джеймса Уэбба» — 6,5 метра. Этого достаточно для поставленных перед ними задач, но более крупные зеркала расширят возможности для наблюдений. Космический телескоп с зеркалом или линзой в несколько десятков, а то и сотен метров будет напрямую видеть экзопланеты.
Создание линзы — трудоемкий и долгий процесс. Сперва отливают заготовку необходимой формы. После этого стекло нагревают и медленно охлаждают, что делает его прочнее и устойчивее к перепадам температуры. Затем линзу шлифуют, полируют и тестируют. Этот процесс подходит для создания небольших линз, а для огромных нужен новый метод.
Международная команда ученых из исследовательского центра NASA Ames, Центра космических полётов Годдарда и «Техниона» (Израильского технологического университета) предлагает воспользоваться преимуществами микрогравитации и с помощью жидкостей отливать огромные линзы на космической станции. По словам изобретателей, на создание таких линз будет уходить гораздо меньше времени, но по качеству и оптическим характеристиками они не будут уступать «земным».
Сперва метод протестировали в лабораторных условиях. Жидкости подходят не только для создания линз, но и для компенсации гравитации. Главное тут — добиться одинаковой плотности у воды и материала. В экспериментах ученые использовали обычные полимеры, из которых делают акриловые ногти или суперклей.
«Затвердевающей жидкостью мы наполняли круглый каркас, погруженный в воду. Мы создавали линзы в ведре, которое позаимствовали у местного уборщика», — рассказывает автор метода Валерий Фрумкин (Valeri Frumkin). Фрумкин состоит в исследовательской группе Морана Берковичи (Moran Bercovici), профессора инженерной механики в «Технионе». Качество поверхности у получившихся линз было не хуже, чем у изготовленных традиционным методом, а производство шло гораздо быстрее.
В декабре 2021 года ученые повторили эксперименты во время двух параболических полетов ZeroG. Каждый полет позволяет 25 раз на 15-20 секунд ощутить невесомость. На этот раз вместо полимеров ученые использовали синтетические масла разной вязкости. Линзы делали небольшими, размером с монету, а качество измеряли лазерами. Конечно, «линза» теряла форму, как только самолет начинал снова набирать высоту, но те несколько секунд она была идеальной. Эксперимент доказал работоспособность метода.
Следующий этап пройдет на МКС. В эту субботу, 9 апреля, в составе коммерческой миссии Axiom-1 на станцию прибыл Итан Стиббе (Eytan Stibbe), который проведет «Эксперимент по созданию жидкого телескопа» (FLUTE). В этот раз, как и в лаборатории, будут использовать полимеры. Затвердевшие линзы вернутся на Землю для дальнейшего анализа.
Будущее астрономических наблюдений — за космическими телескопами. Если удастся перенести производство компонентов в космос, стоимость таких аппаратов значительно снизится, а возможности расширятся. Кстати, по словам изобретателей, в некоторых случаях линзы можно будет оставлять в жидком состоянии. Это позволит быстро менять их оптические свойства во время эксплуатации.
Если говорить о более обыденном применении технологии, то еще на этапе лабораторных экспериментов стало очевидно, что с помощью нового метода можно быстро и дешево производить линзы высокого качества —например, для очков. И команда уже занялась этими направлениями.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии