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令人惊叹的新镜子反映了月球望远镜的雄心

直径为2英寸的平面液体反射镜。它是由一种离子液体制成的,上面覆盖着一层薄薄的银。分辨率图的反射在液体中是可见的。

科学家们成功地在液体表面涂上了一层薄薄的银金属,创造了一种高反射镜,可以用来在月球上制造巨大的液体镜望远镜。

这样一个月球天文台可以像足球场一样宽,让科学家们回顾宇宙中第一颗恒星诞生的时代。

加拿大魁北克拉瓦尔大学的Ermanno Borra领导的研究人员将银膜层应用于离子液体的表面,这种液体只由被称为“离子”的带电粒子组成。食盐如果加热到1472华氏度(800摄氏度)以上,就会融化并转化为离子液体。

研究人员使用了一种名为ECOENG 212的市售离子液体,其粘度介于水和蜂蜜之间。他们在真空环境中向悬浮在离子液体中的银绞线施加电流。博拉说,银蒸发了,“在液体上覆盖了一层薄薄的反射金属层”。“这基本上与在玻璃镜上涂铝或金的技术相同。”

这项技术在6月20日出版的《自然》杂志上有详细介绍。

月球望远镜

这种新的镀银液体在几个月内保持稳定,不会在真空中蒸发,其反射率与最好的金属镀膜镜不相上下。

科学家们表示,所有这些特性使金属化离子液体成为拟议中的月球液体镜望远镜(LMT)的透镜的理想选择,该项目目前正在美国国家航空航天局考虑中。

Borra和亚利桑那大学的天文学家Roger Angel也是这项研究的合著者,他们是月球LMT的主要支持者,他们说,LMT可以探测到比詹姆斯·韦伯太空望远镜更暗1000倍的物体,詹姆斯·韦伯太空镜是定于2013年发射的下一代轨道天文台。他们说,月球LMT的威力足以让科学家发现来自最早被认为照亮宇宙的恒星的紫外线辐射。

LMT比玻璃镜望远镜便宜得多。不列颠哥伦比亚大学的6米大型天顶LMT有一个液态汞金属透镜,建造成本为100万美元。一台类似的玻璃镜望远镜估计要花费1亿美元。

月球LMT的支持者表示,月球LMT将更容易运输到月球并在那里组装。月球作为观测平台相对于地球的优势“没有大气层可以扭曲入射光。

博拉告诉太空网:“镜子是液体的,所以你可以把它装在火箭上的罐子里带到月球上。”“然后你把它倒进盘子里……如果容器里有一个酒窝,液体就会流动起来把它填满。”

自然完美

玻璃镜必须乏味地研磨成合适的透镜形状,而LMT只需要旋转,因为旋转的流体形成了一个碗状抛物面,非常适合收集光线。

目前的LMT使用液态汞或镓作为反射镜。但这种方法在月球上不起作用,因为那里的零度以下温度会将液态金属冻结成无用的固体块。Borra说,相比之下,旋转的金属涂层离子液体可以保持流动并保持抛物线形状。

液态金属透镜对于科学家们希望在月球上进行的观测来说也太“热”了。“它就像一个白炽灯泡,”博拉解释道。“你有一根电线穿过,因为它非常非常热,所以它会发出可见光。”

一个理想的月球LMT必须发射很少的辐射。博拉说:“要想让光线足够暗,能够观察到这些非常非常微弱的物体,你需要一个非常非常冷的镜子。”

如果科学家想在月球上建造红外望远镜,他们必须制造一种液体透镜,这种透镜可以在零下220华氏度(零下140摄氏度)的温度下保持流体状态。这种新的镀银离子液体只在华氏-144度(摄氏-98度)的温度下保持液态。

不过,Borra并不担心,因为科学家们可以实验数万亿种可能的离子流体。“这是一个巨大的优势,因为我们可以微调我们在月球上使用的液体的特性,”他说。“这是一个巨大的优势。”


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