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巨大的流体FLUTE望远镜可以在解开宇宙之谜的同时实现自我修复

(2023-05-20 10:08:29)
标签:

韦伯韦布

太空探索

nasa

flute

以色列理工学院

分类: 视眼
众所周知,韦伯是有史以来最昂贵的望远镜。它也是我们世界有史以来设计的最大的,孔径(其主镜的大小)为 21 英尺(6.5 米)。
这是因为镜子的大小决定了收集到的光量,以及本质上望远镜可以看到多远的空间和时间。韦伯目前是完美的工具,但它今天的记录大小可能不足以满足明天的需求,自然需要更大的记录。
然而,望远镜越大,将它送入太空就越困难。韦伯的镜子必须折叠起来才能送入太空的火箭,但是孔径为 164 英尺(50 米)的镜子就无法通过常规方法送上太空。
是的,你没看错,164 英尺,大约是一个足球场长度的一半。这就是流体望远镜。有多大?远大于韦伯,33 英尺(10 米)。那么,这样的东西怎么能送上去呢?
这一切都与镜子的制作方式有关。现有的产品是通过反复打磨和抛光玻璃或金属制成的,直到获得所需的形状和曲线。对于这么大的镜子来说,这是一个非常昂贵的过程,而且只能在地球上进行。
然而,美国宇航局和以色列理工学院认为,他们的流体望远镜可能是解决这个问题的一种方法。简称 FLUTE,硬件不会采用传统的方式,而是“利用流体在微重力下的自然行为方式”。
由美国宇航局艾姆斯研究中心的爱德华巴拉班领导的团队正在观察的是液滴,它们在地球引力和太空中的表现不同。在这里,每当这些液滴的尺寸超过 0.08 英寸(2 毫米)时,它们就会在重力的作用下自行坍塌。然而,在太空中,无论液滴大小,它往往会形成最节能的形状,即球体,并保持这种状态。
考虑到太空中的流体也倾向于粘附在表面上,让它们呈现我们想要的任何形状并非完全不可能。
FLUTE 背后的团队有这样的想法,即使用适量的液体粘附在圆形框架的内表面上。由于其微重力特性,流体会散布在整个框架上。这样,继续尝试变成球形,并最终可能形成一个液体覆盖的表面。如果流体被迫在框架上呈凹形,并且它也是反光的,那么它可以很容易地用作望远镜。考虑到整个物体将如何几乎完全在太空中建立起来,大小也不是问题。
目前正在考虑这个想法的人说,尚未确定的液体可以作为镜子的原材料分批发射到轨道上。液体扩散所需的框架也是如此。一旦到达目的地,液体就会与框架相遇并形成一个巨大的望远镜镜——上面提到的尺寸仅用于研究目的,因为它的大小几乎没有限制。
这种设计的另一个重要方面是镜子的表面将永远保持流动。这不仅会使它非常顺畅并适合这项任务,而且还可以让它在受到太空危险损坏时进行自我修复。
那么,我们离这件事还有多远?我们最后一次听说它是在今年年初,当时 FLUTE 被选为通过第一阶段 NASA 创新先进概念 ( NIAC ) 计划获得资助。
此外,还进行了“在不同环境中用液体塑造镜片的小规模实验” 。它们包括在浮力实验室、零重力飞机上,甚至在国际空间站 (ISS) 上进行的测试。
目前正在进行的工作是确定这种望远镜的关键部件,并设计一个小规模实验以在近地轨道上进行测试。
我们不知道何时会实现这种情况,而且该技术的全面应用可能还很遥远。
不过,当它到达时,FLUTE及其同类可以为第一代恒星、最早的星系,甚至像我们地球这样的行星带来新的曙光。
巨大的流体FLUTE望远镜可以在解开宇宙之谜的同时实现自我修复

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关于作者:DANIEL PATRASCU

丹尼尔帕特拉斯库个人资料照片

丹尼尔喜欢写作(至少他是这么说的),他利用这一技能为读者提供汽车行业的“幕后”视角。他也喜欢谈论太空探索和机器人,因为在他看来,人类唯一的前进道路就是远离这个星球,进入金属身体。

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