美国航天局NASA正在试验用流体材料建造巨型望远镜的方法,这样的装置可以让天文学家检查更古老和更遥远的太空天体。 更大的望远镜通常会带来更大的新发现。它们可以深入太空,在比小型设备更远的距离上寻找和收集光线。 今年1月,美国国家航空航天局(NASA)宣布部署了有史以来最大、最强大的望远镜詹姆斯韦伯太空望远镜(JamesWebbSpacetelescope)。它的目的是在过去望远镜的工作基础上,同时收集关于宇宙早期发展的深入信息。 但美国宇航局正寻求大幅扩大其望远镜的尺寸,使其比目前使用的望远镜大100倍。一种方法是使用流体材料制作透镜。 NASA一直在进行实验,看看在微重力条件下,液体是否可以用来制造望远镜镜头。其目标是创造一种方法,供宇航员在太空中使用,在运输必要材料后制作透镜。 许多研究都集中在探索液体在微重力环境下的行为。美国国家航空航天局在其实验描述中指出,所有液体都含有一种力,使它们在表面聚集在一起,这个力叫做表面张力。 在地球上,表面张力可以使非常小的水滴聚集在一起,形成一个完美的圆圈。但当液滴变大时,表面张力就会被打破,液滴的圆形就会塌陷。在太空中,微重力环境导致水滴和其他液体形成完美的圆圈,并保持这种状态。 其中一个实验叫做射流望远镜实验,简称长笛。这是一个联合项目,涉及美国宇航局,在加州的艾姆斯研究中心、马里兰州的戈达德太空飞行中心和以色列理工学院(Technion)。 《长笛》的主要调查员是爱德华巴拉班。他在一份声明中说,液体在微重力环境下的行为方式很适合生产大型望远镜或其他光学元件。 Balaban说:在微重力状态下,液体的形状对镜片和镜子的制作非常有用。所以,如果我们在太空中制造它们,它们可以用来建造比之前想象的要大得多的望远镜。 长笛团队成员在地面和空中进行了实验,测试不同的液体材料。在一项试验中,科学家们将水与化学混合物混合,以寻找制作望远镜透镜的好材料,测试模拟了失重环境。 参与实验的研究人员表示,他们能够很容易地在容器中制造透镜。他们在报告中说明,生产出来的镜片表面质量与用昂贵设备生产的镜片相似,甚至更好。 12月,长笛FLUTE团队进行了两次零重力飞行实验。这种飞行包括飞机在不同的高度上升和下降,以努力产生短暂的微重力条件,该团队有50次机会达到15到20秒的微重力阶段进行测试。 Technion机械工程教授莫兰贝尔科维奇(MoranBercovici)帮助领导了这项实验。他说,该团队使用泵将不同的石油材料推入一个圆形框架,在几秒钟内,Bercovici说,我们能够创造出一个独立的液体透镜直到飞机再次上升,重力作用使油渗出。 这个实验产生了硬化的透镜。Bercovici和他的团队计划在未来几个月完成更多的实验,以测试不同的液体在微重力下是如何保持形状的。 一项长笛项目实验将在国际空间站(ISS)上进行,它将由私人宇航员埃坦斯蒂布(EytanStibbe)完成,他是第二位进入太空的以色列人。4月8日,他与其他三名私人宇航员一起飞往国际空间站。 Stibbe将尝试使用聚合物材料,就像Technion实验室的实验一样,在完全微重力的情况下制造透镜,这些镜片将被运回地球进行仔细检查。 Balaban说:如果我们(ISS)的实验成功,这将是第一次在太空中制造光学元件,感觉有点像创造历史。