لنزهای مایع چگونه آینده تلسکوپ‌های فضایی را متحول می‌کنند؟

بر اساس اعلام ناسا رفتار سیالات در فضا به اندازه کافی امیدوارکننده است که آینده نجوم را تحت تاثیر قرار دهد و توانایی رصد تلسکوپ‌ها را ۱۰ یا حتی ۱۰۰ برابر کند. یکی از آزمایش‌های ماموریت آکسیوم-Axiom-1) ۱) به مقصد ایستگاه فضایی بین‌المللی، مبانی ساخت یک تلسکوپ فضایی با استفاده از آینه مایع را ارزیابی می‌کند که می‌تواند اندازه‌ای بسیار بزرگ‌تر از تلسکوپ فضایی جیمز وب داشته باشد.

در همین رابطه بخوانید: راهنمای خرید تلسکوپ دانش‌آموزی

شکل مایعات در فضا

روی زمین قطره‌های بزرگ‌تر از ۲ میلی‌متر، شکل خود را از دست می‌دهند، اما در فضا اینطور نیست. در شرایط ریزگرانش فضا، حباب‌های آب و سایر مایعات در هر اندازه‌ای، شکل کروی تقریبا کاملی به خود می‌گیرند.

ادوارد بالابان (Edward Balaban)، دانشمند آزمایش تلسکوپ سیال (FLUTE) ناسا، می‌گوید: «مایعات در شرایط ریزگرانش، اشکالی به خود می‌گیرند که برای ساختن عدسی‌ها (لنزها) و آینه‌ها مفید هستند، بنابراین اگر آن‌ها را در فضا ایجاد کنیم، می‌توان برای ساخت تلسکوپ‌هایی استفاده کرد که به‌ طور چشمگیری بزرگ‌تر از تصورات پیشین هستند.»

تیم ناسا قصد دارد قبل از اینکه این تلسکوپ جدید برای اسکن ستارگان به فضا منتقل شود، آزمایش‌هایی را روی زمین انجام دهد. با تزریق مایعی که قابلیت جامد شدن دارد به قاب‌های کروی غوطه‌ور در آب، می‌توان لنزهای مایع کاربردی را ایجاد کرد.

پلیمرها یک انتخاب طبیعی برای مواد سازنده این لنزهای تلسکوپ هستند. باید مطمئن شد که آب دقیقا با پلیمری که تزریق می‌شود، چگالی یکسانی دارد، به طوری که نیروهای شناوری با نیروهای گرانشی مقابله کنند و شرایط بی‌وزنی را شبیه‌سازی کنند.

دو پرواز سهمی‌وار با هواپیما که شرایط ریزگرانش را شبیه‌سازی می‌کند، فرصتی را برای آزمایش ایده‌های این تیم در دسامبر۲۰۲۱ فراهم کرد که منجر به ۵۰ دوره ۱۵ تا ۲۰ ثانیه‌ای از شرایط ریزگرانش شد. به گفته محققان آزمایش مذکور، این زمان کافی بود تا لنزهای مایع خود را ساخته و در چند ثانیه یک عدسی مایع ایجاد کنند، تا زمانی که هواپیما دوباره اوج گرفت و گرانش به شرایط عادی بازگشت.

با آزمایش‌های آتی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، انتظار می‌رود این سطوح صاف و صیقلی ایجاد شود و در واقع لنزها و آینه‌های عالی برای آینده تلسکوپ‌های فضایی و دنیای نجوم ایجاد شود.