El próximo telescopio masivo de la NASA podría tener una lente líquida

El próximo telescopio masivo de la NASA podría tener una lente líquida

Este artículo apareció originalmente en Fotografía popular.

La NASA siempre está buscando nuevas formas de ampliar su capacidad de ver los confines del universo y, en su última serie de experimentos, está explorando un método que podría permitirle construir telescopios diez, o incluso 100, veces más grandes que el Telescopio espacial James Webb (JWST). Aquí están los emocionantes detalles.

El tamaño lo es todo

Las leyes de la física son (de manera molesta) de naturaleza física, por lo que, cuando se trata de óptica, el tamaño lo es todo. Para los telescopios, esto significa que más grande siempre es mejor.

Los telescopios más grandes pueden captar más luz, lo que permite a los astrónomos ver objetos más pequeños, más oscuros y más distantes con mayor claridad. Aunque el JWST es más avanzado tecnológicamente que el telescopio espacial Hubble

una de sus mayores ventajas es que su espejo primario es alrededor de 6,25 veces más grande. Recoge mucha más luz para poder ver más lejos, y no hay n ada que el Hubble pueda hacer para cambiar eso.

Pero el tamaño tiene un costo enorme, tanto en dólares como en conv eniencia. Todo el proyecto JWST ha costado $ 10 mil millones. Construcción en el espejo primario comenzó en 2004

Y solo alinear los segmentos del espejo en el espacio lleva tres meses. La razón por la que los segmentos de los espejos deben alinearse en primer lugar es porque se empaquetaron planos para facilitar el transporte. Cuando el JWST está completamente desplegado, tiene aproximadamente el tamaño de una cancha de tenis (69,5 por 46,5 pies), y actualmente ningún cohete en la Tierra puede poner en órbita algo tan grande.

La astronauta de la NASA Karen Nyberg observa una burbuja de agua flotando libremente entre ella y la cámara, mostrando su imagen refractada en la gota.
La astronauta de la NASA Karen Nyberg observa una burbuja de agua flotando libremente entre ella y la cámara, mostrando su imagen refractada en la gota. NASA

Los líquidos hacen el trabajo

Para la NASA, esto significa que cualquier tecnología que les permita crear telescopios más grandes, sin las molestias que actualmente se requieren para construirlos y ensamblarlos, es bastante emocionante. Aquí es donde entran las lentes líquidas.

Como explica la NASA en su entrada de blog Al anunciar los últimos experimentos, los líquidos tienen tensión superficial: “una fuerza elástica que los mantiene unidos en su superficie”. Es esto lo que mantiene a las pequeñas gotas de agua esféricas aquí en la Tierra, al menos hasta que la fuerza de gravedad que actúa sobre ellas sea demasiado y colapsen por su propio peso.

En el espacio, sin embargo, la gravedad no es un gran problema. Casi no hay límite en el tamaño que puede tener una gota esférica. (Esto causa ciertos problemas con el baño..) Es por eso que la NASA quiere explorar si es posible hacer ópticas de alta precisión utilizando líquidos.

Como explica Edward Balaban, investigador principal del Experimento del Telescopio Fluídico, o FLUTE:

“En microgravedad, los líquidos adquieren formas que son útiles para fabricar lentes y espejos, por lo que si los fabricamos en el espacio, podrían usarse para construir telescopios que son mucho más grandes de lo que se creía posible anteriormente”.

Hasta ahora, el equipo de FLUTE ha probado el concepto en una serie de experimentos aquí en la Tierra.

Usando un balde lleno de agua, pudieron hacer lentes con “una calidad de superficie excepcional comparable o incluso mejor que la que se puede lograr con los mejores métodos de pulido”. Aún mejor, “tomaron solo una pequeña fracción del tiempo para construir”.

Con la prueba de concepto confirmada, probaron sus ideas en dos vuelos parabólicos ZeroG, donde tuvieron un total de 50 periodos de 15 a 20 segundos de ingravidez. Una vez más, pudieron crear lentes líquidas con éxito, al menos hasta que el arco parabólico se estabilizó y la gravedad volvió a aparecer.

Próximos pasos

El siguiente paso es realizar estos experimentos con líquidos en la Estación Espacial Internacional. Todo el equipo está actualmente arriba esperando la llegada del Axioma-1 astronautas en los proximos pocos días. El especialista de misión Eytan Stibbe estará a cargo de realizar la prueba, que implicará fabricar lentes a partir de polímeros líquidos en microgravedad y luego curarlos, ya sea con luz ultravioleta o calor, para que puedan devolverse a la Tierra para su posterior estudio.

“Esperamos que este enfoque cree superficies lisas y con formas perfectas: las mejores superficies para convertirlas en espejos”, dice Vivek Dwivedi, científico de FLUTE en Goddard. Y eso acercaría a la NASA un paso más a un telescopio espacial gigante.

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