Einige Astronomen glauben, dass rotierende Flüssigkeitsspiegelteleskope (LMT) die Astronomie revolutionieren könnten. Und im Gegensatz zu gewöhnlichen Teleskopen mit Glasspiegeln, deren Herstellung und Wartung teuer sind, sind LMTs aufgrund der geringen Baukosten recht kostengünstig (nach aktuellen Schätzungen kosten Flüssigkeitsspiegel 1% der Kosten eines Glasspiegels) und müssen nicht poliert werden oder in einer teuren Halterung untergebracht.
Ermanno Borra aus Kanada ist einer der führenden Experten für LMTs und konstruiert und testet seit den frühen 1980er Jahren verschiedene Arten dieser Teleskope. Seine neueste Forschung beinhaltet die Herstellung eines kippbaren LMT - bisher als nahezu unmöglich angesehen - unter Verwendung einer dünnen, reflektierenden Schicht aus selbstorganisierenden metallischen Nanopartikeln.
LMTs werden hergestellt, indem eine reflektierende Flüssigkeit, normalerweise Quecksilber, auf einer schalenförmigen Plattform gedreht wird, um eine parabolische Oberfläche zu bilden, die perfekt für die astronomische Optik geeignet ist. Eine Handvoll LMTs werden heute verwendet, darunter ein 6-Meter-LMT in Vancouver, Kanada, und eine 3-Meter-Version, die die NASA für ihr Orbital Debris Observatory in New Mexico verwendet.
Borra und seine Kollegen haben experimentiert, indem sie verschiedene Flüssigkeiten zur Herstellung von LMTs verwendet haben, da ein Teil ihrer Forschung darauf ausgerichtet war, die Machbarkeit des Aufbaus einer großen LMT auf dem Mond zu untersuchen und Quecksilber bei Temperaturen an den Mondpolen einzufrieren. Da Flüssigkeiten mit niedriger Temperatur wie kleine Kohlenwasserstoffe (wie Ethan) nicht glänzend sind, hat Borra versucht, ein reflektierendes Metall auf der Oberfläche dieser Flüssigkeiten abzuscheiden. 2007 beschichteten Borra und sein Team eine ionische Niedertemperaturflüssigkeit (die im Wesentlichen nur Ionen wie Ethylammoniumnitrat enthält) erfolgreich mit Silber, indem sie es im Vakuum verdampften, was auf dem Gebiet der Optik noch nie zuvor getan wurde.
In jüngerer Zeit hat das Team von Borra Silber-Nanopartikel verwendet, die als Metal Liquid-Like Films (MELLFs) bekannt sind, um hydrophile (wasserbindbare) Flüssigkeiten wie Ethylenglykol zu beschichten. In einem kürzlich erschienenen Artikel, der ihre Forschung umreißt, sagt das Team, dass dies eine signifikante Verbesserung gegenüber ihrer vorherigen Arbeit ist, bei der die reflektierende Schicht auf hydrophoben (wasserbeständigen) Ölen abgeschieden wurde. Normalerweise ist das Erstellen von MELLFs sehr arbeitsintensiv und zeitaufwändig. Das Team hat jedoch sogar eine kleine, einfache, motorisierte, computergesteuerte MELLF-Maschine entwickelt, die jetzt in etwa 30 Stunden genug MELLF für einen 1-Meter-Spiegel herstellen kann. Durch weitere Tests und Versuche stellte das Team fest, dass das Sprühen der stark reflektierenden MELLFs auf die Oberfläche der hydrophilen Flüssigkeit die besten Ergebnisse liefert.
Normalerweise haben Flüssigkeitsspiegel die Einschränkung, dass sie nur gerade nach oben zeigen können. Es ist also kein Standardteleskop, das in eine beliebige Richtung gerichtet werden kann und Objekte am Himmel verfolgt. Es wird nur der Bereich des Himmels betrachtet, der sich direkt über dem Kopf befindet. Borra hat jedoch an der Entwicklung eines kippbaren LMT gearbeitet und mithilfe der MELLF-Nanopartikel nun erfolgreich ein LMT hergestellt, das um 45 Bogensekunden gekippt werden kann.
Ihr Ziel ist es, die LMT um 10 Grad neigen zu können. Dazu müssen sie eine hydrophile Flüssigkeit mit höherer Viskosität finden, die dazu führen kann, dass sie wieder zurückkehren, um ionische Flüssigkeiten zu probieren, aus denen eine große Auswahl besteht.
"Es wird sich lohnen, sich anzustrengen, denn nach unseren bisherigen Erfahrungen versprechen kippbare Flüssigkeitsspiegel, sehr kostengünstig und einfach herzustellen zu sein, was eine Ära kostengünstiger Teleskope und leicht verfügbarer Teleskopzeit einleitet."
- Aus einem Artikel von Borra, Gagne und Ritcey, der ein Update zu ihrer LMT-Forschung enthält
Ein für ein Mondteleskop vorgesehener Flüssigkeitsspiegel hätte einen Durchmesser von 20 bis 100 Metern und wäre damit bis zu 1000-mal empfindlicher als die vorgeschlagene nächste Generation von Weltraumteleskopen. Wenn Borra und sein Team ihre Forschungen fortsetzen, suchen Sie in Zukunft nach weiteren Aktualisierungen ihrer Arbeit.
Ursprüngliche Nachrichtenquelle: Astronomie und Astrophysik
