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jueves, diciembre 12, 2024

Los ‘espejos de membrana’ podrían allanar el camino para telescopios espaciales más potentes


Un científico dice que puede ser posible crear espejos telescópicos plegables de bajo costo que sean más del doble del tamaño de los que están a bordo del Telescopio Espacial James Webb (JWST), cuyo gigantesco e icónico espejo dorado en forma de panal es el más grande jamás enviado al espacio.

JWSTla red de 18 segmentos recubiertos de oro Haz un espejo primario de 6,5 metros (21 pies y 4 pulgadas) de diámetro. Ahora, un científico ha ideado un nuevo método para producir espejos de telescopio extremadamente grandes que cree que serán más delgados, livianos y asequibles que muchas de las ópticas actualmente en órbita.

Esta nueva forma «podría ayudar a resolver los problemas de peso y empaque de los espejos de los telescopios, permitiendo que se coloquen en órbita telescopios mucho más grandes y, por lo tanto, más sensibles», dijo Sebastian Rabien, científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania y el único autor de un nuevo estudio que detalla la tecnología, dijo en un declaración (se abre en una pestaña nueva).

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Los espejos de membrana fabricados con una nueva técnica son lo suficientemente flexibles como para enrollarse. Esto podría ser útil para almacenar los espejos dentro de un vehículo de lanzamiento. (Crédito de la imagen: Sebastian Rabien, Instituto Max Planck de Física Extraterrestre)

Usando su nuevo método, Rabien construyó un espejo de 0,9 pies (30 centímetros) de ancho. Creó lo que se llama un espejo de membrana colocando un material evaporado, cuya identidad no se revela en la declaración, en una cámara de vacío. Poco después, comenzó a formarse una membrana de polímero liviano, probablemente tan delgada como una envoltura de plástico doméstica.

Luego, para moldear esta membrana en una parábola, una necesidad para los telescopios espaciales, ya que la forma permite un mejor enfoque al dirigir la luz entrante a un punto, Rabien agregó un «recipiente giratorio lleno de una pequeña cantidad de líquido» en el interior de la aspiradora. cámara. Esto permitió que el polímero creciera y formara la base del espejo. Recubrir el espejo con una superficie reflectante como el aluminio lo haría digno de un telescopio, según el comunicado.

Rabien propone usar su nuevo método para crear espejos de telescopio masivos, que suelen ser complicados y caros de montar. (Por ejemplo, le tomó al equipo de JWST ocho años para construir los espejos del telescopio.) El método tiene el potencial de crear espejos que se escalan más allá de los tamaños de los telescopios espaciales actuales a bordo, señala la declaración.

«Aunque este trabajo solo demostró la viabilidad de los métodos, sienta las bases para sistemas de espejos empacables más grandes que son menos costosos», dijo Rabien en la misma declaración. «Podría hacer espejos livianos de 15 o 20 metros [49 to 66 feet] de diámetro una realidad, permitiendo telescopios espaciales que son órdenes de magnitud más sensibles que los actualmente desplegados o planificados».

Estos grandes espejos se pueden «enrollar» para encajar de forma compacta en cohetes viajar con seguridad a la órbita, cree Rabien. Una vez en el aire, Rabien prevé un despliegue impecable de los espejos, gracias a otro método que desarrolló que usaría calor para aliviar cualquier torcedura que se formaría después de que se desplegaran los espejos. Estos tamaños gigantescos, a su vez, harían que los telescopios fueran más grandes y sensibles, lo que permitiría a los astrónomos recopilar observaciones de mayor calidad.

Rabien detalla su investigación en un estudio publicado este mes (se abre en una pestaña nueva) en la revista Óptica Aplicada.

En 2010, el ala de investigación avanzada del ejército de EE. UU., la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), emprendió algo similar, que financió un proyecto para explorar la sustitución de los espejos de los telescopios tradicionales por una membrana de polímero. El objetivo era crear un telescopio espacial plegable y liviano que pudiera capturar videos e imágenes de la Tierra en tiempo real en alta resolución.

El financiamiento de DARPA para el proyecto, conocido como Membrane Optical Imager for Real-Time Exploitation, o MOIRE, estaba destinado principalmente a los combatientes del país, pero el alcance del proyecto también se extendió a la exploración planetaria. El contratista principal de MOIRE, Ball Aerospace & Technologies Corp., dicho (se abre en una pestaña nueva) en el momento en que el «enfoque innovador» «empequeñecería» cualquier proyecto de telescopio en desarrollo en ese momento, incluido JWST.

Sin embargo, ha habido pocas noticias después de la se probó el prototipo del proyecto (se abre en una pestaña nueva) a fines de 2013, y aparentemente no se ha utilizado como parte de una misión espacial hasta la fecha.

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