Teleskop na Księżycu

Naukowcy NASA opracowali prostą i niedrogą metodę przekształcania pyłu księżycowego w materiał podobny do betonu, który można wykorzystać zamiast szkła do budowy dużych luster teleskopowych na Księżycu. Naukowcy stworzyli materiał, mieszając nanorurki węglowe i epoksydy – materiały podobne do kleju – z pokruszonym związkiem skalnym, który ma taki sam skład jak pył księżycowy. Następnie wirowali materiał na kole garncarskim, tworząc półfabrykat lustra o parabolicznym kształcie lustra teleskopowego.

Błyszczący pył księżycowy: Naukowcy NASA stworzyli 12-calowe lustro teleskopowe, najpierw mieszając nanorurki węglowe, epoksydy i pył księżycowy, a następnie obracając materiał podobny do betonu, aby utwardzić się w kształt paraboli. Naukowcy mogą następnie zastosować standardowy proces polerowania przemysłowego lub specjalną metodę bezkontaktową, którą opracowali, zwaną reaktywnym trawieniem jonowym, aby poprawić jakość lustra. Nowe podejście można wykorzystać do budowy 50-metrowych teleskopów na Księżycu.

Zbudowanie lustra teleskopowego, w którym 90 procent jest zrobione z pyłu księżycowego, oznacza, że ​​kilka pozostałych części można przenieść na Księżyc, a naukowcy nie są już ograniczeni co do wielkości teleskopu, jaki mogą wykonać, mówi Peter Chen. naukowiec z Goddard Space Flight Center, który pracuje nad nową metodą.

Moc teleskopu jest proporcjonalna do wielkości jego lustra. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który ma zastąpić teleskop Hubble'a w 2013 roku, będzie największym, który poleciał w kosmos z lustrem o średnicy sześciu metrów. Chen mówi, że przy użyciu nowej metody naukowcy mogliby zbudować na Księżycu lustra o średnicy 50 metrów – idealny rozmiar do zajrzenia w głąb wszechświata, znalezienia planet podobnych do Ziemi w naszym Układzie Słonecznym i poszukiwania obecności życia .

Rzeczywiście, twierdzą eksperci, Księżyc jest idealnym miejscem dla astronomii. Księżyc nie ma atmosfery, co oznacza brak rozmycia lub absorpcji światła gwiazd, i zapewnia dużą, stabilną platformę, mówi Chen.

Grupa Chena nie jest jedyną, która pracuje nad podejściem do budowy gigantycznych, potężnych luster na Księżycu. Naukowcy Robert Angel z Uniwersytetu Arizony i Ermanno F. Borra , na Université Laval w Quebecu, pracują nad wirującym, płynnym zwierciadłem teleskopowym. Chociaż obie metody mają podobne cele, wiążą się z różnymi wyzwaniami technicznymi, mówi Angel. Teleskop z płynnym zwierciadłem musi być obracany z dokładną prędkością przez cały okres eksploatacji, a zatem może być skierowany tylko w jednym kierunku. Jeśli naukowcy z NASA mogą zamrozić swoją płynną powierzchnię w coś dokładnego – lustra epoksydowe zmieniają kształt podczas ustawiania – mogą stworzyć bardziej wszechstronny teleskop niż nasz – mówi Angel.

Większość luster teleskopowych jest wykonana z wysoce wyspecjalizowanych materiałów, takich jak beryl czy grafit krzemowy, które są rzadkie i drogie. Wykorzystanie ich do wytwarzania dużych, idealnie gładkich powierzchni optycznych jest również skomplikowanym procesem. Bardzo małe skazy w materiałach mogą sprawić, że lustro będzie bezużyteczne.

Teleskop astronomiczny: Ten rendering artysty pokazuje proponowany 50-metrowy teleskop, który mógłby zostać zbudowany na Księżycu przy użyciu nowego podejścia NASA. Aby pokazać, jak duży to jest, zwróć uwagę na 18-kołowiec i dwie osoby stojące przed teleskopem.

W przeciwieństwie do tego, naukowcy NASA wykorzystali kombinację łatwo dostępnych materiałów: nanorurek węglowych, epoksydów i pokruszonej skały, która ma taki sam skład i wielkość ziarna jak pył księżycowy. Mieszanka stworzyła bardzo mocny materiał o konsystencji betonu. Następnie naukowcy dodali kolejną warstwę żywicy epoksydowej i obrócili materiał, aby wygenerować zwierciadło o szerokości 12 cali o parabolicznym kształcie zwierciadła teleskopu. Chociaż jest mało prawdopodobne, aby wirująca żywica epoksydowa zamroziła lustro w idealną powierzchnię optyczną, łatwo jest dostosować standardowe procesy przemysłowe, aby uzyskać lustra teleskopowe o wysokiej jakości i gładkości, mówi Chen. On i jego grupa opracowali również bezkontaktową metodę zwaną reaktywnym trawieniem jonowym, która, jak wykazali, może zdalnie modyfikować powierzchnię epoksydu.

Zademonstrowanie tej [metody] na 12-calowym lustrze to tylko pierwszy mały krok w kierunku budowy zakładu produkcyjnego zdolnego do wytworzenia 50-metrowego teleskopu, mówi Lee Feinberg, naukowiec NASA, który zarządza teleskopem Jamesa Webba.

Głównym problemem związanym ze sprzętem zbudowanym na Księżycu byłoby zapobieganie zapchaniu kurzem precyzyjnych powierzchni mechanicznych (przegubów, łożysk itp.). Występują również duże wahania temperatury między dniem a nocą, które stawiają wysokie wymagania co do integralności ruchomych części mechanicznych.

Ale najpierw NASA musi dostać się na Księżyc, co ma nadzieję osiągnąć do 2020 roku.

ukryć