• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11 апреля
Дарья Губина
3
13 676

У будущих космических телескопов будут гигантские жидкие линзы

5.2

На МКС впервые проведут эксперимент по созданию оптического компонента в космосе. С помощью новой технологии теоретически можно будет создавать огромные линзы для космических телескопов.

Концепт космического телескопа с жидкой линзой. Иллюстрация последней стадии развертывания
Концепт космического телескопа с жидкой линзой. Иллюстрация последней стадии развертывания / © Studio Ella Maru

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.

Исследователи FLUTE проводят эксперимент с синтетическими маслами во время параболических полетов ZeroG. / © Technion – Israel Institute of Technology

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 часов назад
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Позавчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Позавчера, 15:33
Михаил Орлов

В контексте изменений климата обычно говорят о таянии ледников, однако ученые отмечают, что некоторые крупные скопления льда на Антарктическом полуострове за последние 20 лет заметно выросли. Причиной могут быть изменения атмосферной циркуляции и перераспределение массы антарктических льдов ближе к берегу.

Позавчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

7 часов назад
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

12.04.2022
-
2
+
«Затвердевающей жидкостью мы наполняли круглый каркас, погруженный в воду. Мы создавали линзы в ведре, которое позаимствовали у местного уборщика» Похвально, похвально) хорошо ещё не в унитазе) воистину космические технологии)
12.04.2022
-
1
+
Лет 15 назад, по каналу Discovery, показывали очки с жидкими линзами, для африканских бедных. Две мембраны, между ними накачивается жидкость, шприц выступает в роли регулятора кривизны линзы (больше жидкости, больше искривление поверхности).
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: