Telescopios de espejo líquido nanoingeniería

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Algunos astrónomos sienten que los telescopios giratorios de espejo líquido (LMT) pueden revolucionar la astronomía. Y a diferencia de los telescopios comunes con espejos de vidrio que son caros de fabricar y mantener, los LMT son bastante rentables debido a los bajos costos de construcción (las estimaciones actuales tienen espejos líquidos al 1% del costo de un espejo de vidrio) y no necesitan ser pulidos o alojado en una costosa montura.

Ermanno Borra, de Canadá, es uno de los principales expertos en LMT, y ha estado construyendo y probando diferentes tipos de estos telescopios desde principios de los años ochenta. Su última investigación implica la creación de un LMT inclinable, que antes se consideraba casi imposible, mediante el uso de una capa delgada y reflectante de nanopartículas metálicas autoensamblables.

Los LMT se fabrican haciendo girar un líquido reflectante, generalmente mercurio, sobre una plataforma en forma de cuenco para formar una superficie parabólica, perfecta para la óptica astronómica. Un puñado de LMT se están utilizando hoy, incluido un LMT de 6 metros en Vancouver, Canadá, y una versión de 3 metros que la NASA usa para su Observatorio de desechos orbitales en Nuevo México.

Borra y sus colegas han estado experimentando usando diferentes líquidos para crear LMT, ya que parte de su investigación se ha orientado a estudiar la viabilidad de construir un gran LMT en la Luna, y el mercurio se congela a temperaturas encontradas en los polos lunares. Dado que los líquidos a baja temperatura como los pequeños hidrocarburos (como el etano) no son brillantes, Borra ha estado tratando de depositar un metal reflectante en la superficie de estos líquidos. En 2007, Borra y su equipo recubrieron con éxito un líquido iónico de baja temperatura (contiene esencialmente solo iones, como nitrato de etilamonio) con plata al vaporizarlo al vacío, algo que nunca antes se había hecho en el campo de la óptica.

Pero más recientemente, el equipo de Borra ha utilizado nanopartículas de plata conocidas como películas similares a líquidos metálicos, o MELLF para recubrir líquidos hidrofílicos (que se unen al agua) como el etilenglicol. En un artículo reciente que describe su investigación, el equipo dice que esta es una mejora significativa sobre su trabajo anterior en el que la capa reflectante se depositó en aceites hidrofóbicos (resistentes al agua). Por lo general, la creación de MELLF requiere mucho trabajo y mucho tiempo. Pero el equipo incluso creó una máquina MELLF pequeña, simple, motorizada y controlada por computadora y ahora puede hacer suficiente MELLF para un espejo de 1 metro en aproximadamente 30 horas. A través de más pruebas y ensayos, el equipo descubrió que rociar los MELLF altamente reflectantes en la superficie del líquido hidrofílico produce los mejores resultados.

Por lo general, los espejos líquidos tienen la limitación de que solo pueden apuntar hacia arriba, por lo que no es como un telescopio estándar que puede apuntar en cualquier dirección y seguir objetos en el cielo. Solo mira el área del cielo que está directamente sobre la cabeza. Pero Borra ha estado trabajando en la creación de un LMT inclinable, y al usar las nanopartículas MELLF, ahora ha tenido éxito en la producción de un LMT que se puede inclinar 45 segundos de arco.

Su objetivo es poder inclinar el LMT en 10 grados. Para hacer esto, deben encontrar un líquido hidrofílico de mayor viscosidad, lo que podría hacer que regresen nuevamente para probar líquidos iónicos, de los cuales hay una amplia variedad para elegir.

"Valdrá la pena hacer el esfuerzo porque, según nuestra experiencia hasta ahora, los espejos líquidos inclinables prometen ser muy económicos y fáciles de fabricar, marcando el comienzo de una era de telescopios económicos y tiempo de telescopio fácilmente disponible".
–De un artículo de Borra, Gagne y Ritcey que proporciona una actualización sobre su investigación de LMT

Un espejo líquido previsto para un telescopio lunar tendría de 20 a 100 metros de diámetro, lo que lo haría hasta 1,000 veces más sensible que la próxima generación de telescopios espaciales propuestos. Mientras Borra y su equipo continúan su investigación, busque más actualizaciones de su trabajo en el futuro.

Fuente original de noticias: astronomía y astrofísica

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