मेम्ब्रेन मिरर बड़े स्पेस टेलीस्कोप में उपयोग के लिए उड़ान भरते हैं

अंतरिक्ष में अत्यधिक बड़ी दूरबीनों या गुब्बारा-आधारित वेधशालाओं के लिए ऐसे दर्पणों की आवश्यकता होगी जो आज चल रहे दर्पणों की तुलना में बहुत बड़े, अधिक संवेदनशील और हल्के हों। कम क्षेत्रफल वाले वजन वाले बड़े झिल्ली दर्पण इस संदर्भ में आशाजनक लगते हैं, लेकिन आवश्यक ऑप्टिकल गुणवत्ता के साथ उनका निर्माण करना मुश्किल होता है।

जर्मनी में शोधकर्ता अंतरिक्ष दूरबीनों में प्राथमिक दर्पण के रूप में काम करने के लिए उच्च गुणवत्ता वाले बहुत पतले बहुलक दर्पण बनाने का एक नया तरीका लेकर आए हैं, जो पारंपरिक दर्पण उत्पादन और पॉलिशिंग प्रक्रियाओं से बहुत अलग है। यह तकनीक एक टीम द्वारा विकसित की गई है मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल फिजिक्स, इसमें एक घूमते हुए तरल पदार्थ की सतह पर एक पॉलिमर जमा करना शामिल है जो एक आदर्श परवलयिक आकार बनाता है। परिणामी दर्पण हल्के होते हैं, व्यास में लगभग 30 सेमी मापते हैं और संभावित रूप से मीटर के बहुत बड़े व्यास तक मापे जा सकते हैं। वे इतने लचीले भी होते हैं कि उन्हें अंतरिक्ष यान में परिवहन के लिए लपेटा जा सकता है और गंतव्य तक पहुंचने के बाद उन्हें खोला जा सकता है।

अपने काम में, शोधकर्ताओं ने नेतृत्व किया सेबस्टियन रबीएन, एक बुनियादी भौतिकी घटना का उपयोग किया गया: एक घूमते हुए कंटेनर में एक तरल स्वाभाविक रूप से एक परवलयिक सतह आकार बनाएगा। उन्होंने इस सतह का उपयोग एक आधार के रूप में किया जिस पर एक बहुलक - पैरिलीन, इस मामले में - वांछित मोटाई के साथ जमा किया जा सके। एक बार एल्यूमीनियम या सोने जैसी परावर्तक सतह से लेपित होने के बाद, इस झिल्ली का उपयोग दर्पण के रूप में किया जा सकता है।

पॉलिमर को रासायनिक वाष्प जमाव का उपयोग करके उगाया जाता है। इस तकनीक का उपयोग नियमित रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स पर कोटिंग लगाने के लिए किया जाता है, लेकिन यह पहली बार है कि इसका उपयोग परवलयिक झिल्ली दर्पण बनाने के लिए किया गया है। रबीयन बताते हैं, "पूरी प्रक्रिया निर्वात में होती है, जो परेशान करने वाली हवाओं या कणों से मुक्त होती है, जो ऑप्टिकल गुणवत्ता वाली सतहों की अनुमति देती है।"

शोधकर्ताओं का कहना है कि वे विकिरण अनुकूली प्रकाशिकी विधि का उपयोग करके दर्पण के परवलयिक आकार में स्थानीय रूप से हेरफेर कर सकते हैं, जिसमें संरचना की सामने या पीछे की सतह पर प्रकाश किरण लगाकर सामग्री का थर्मल विस्तार करना शामिल है।

रैबियन का कहना है कि नए दर्पणों को लॉन्च वाहन के अंदर लपेटा और कॉम्पैक्ट रूप से संग्रहीत किया जा सकता है, और फिर तैनाती के बाद खोला और सटीक रूप से नया आकार दिया जा सकता है - ऐसा कुछ जो टेलीस्कोप दर्पणों के वजन और पैकेजिंग के मुद्दों को हल करने में मदद करता है।

"हालांकि निश्चित रूप से अधिक शोध और इंजीनियरिंग की आवश्यकता है, मुझे लगता है कि हमारे पास एक ऐसी प्रक्रिया है जो बहुत बड़े व्यास (15 से 20 मीटर) तक स्केलेबल है," वह बताते हैं। भौतिकी की दुनिया. “सतह के आकार के लिए तरल खराद का धुरा पारंपरिक प्रकाशिकी उत्पादन विधियों की तुलना में काफी अधिक किफायती है। इन दर्पणों को बनाने के लिए आवश्यक आकार के वैक्यूम कक्ष पहले से ही अन्य उद्देश्यों के लिए मौजूद हैं और आवश्यक विकास प्रक्रियाओं को उपलब्ध प्रौद्योगिकियों से अनुकूलित किया जा सकता है।

नैनोपार्टिकल-ऑन-मिरर संरचनाएं रंग बदलने वाले डिस्प्ले बनाने में मदद कर सकती हैं

रबीयन का कहना है कि एक प्रकार की खगोलीय वस्तु जिसकी छवि बनाई जा सकती है और ऐसे दर्पणों का उपयोग करके खोजा जा सकता है, वह एक्सोप्लैनेट है। “उन सुदूर ग्रह प्रणालियों को उच्च रिज़ॉल्यूशन और संवेदनशीलता पर देखने, मौसम या महाद्वीपों, या यहां तक ​​​​कि समुद्र तट पर रोशनी को देखने की दृष्टि के लिए, ऐसे दर्पणों के साथ कई बड़ी दूरबीनों को कक्षा में स्थापित करने की आवश्यकता होगी। इस सपने को संभव बनाने के लिए प्राथमिक दर्पण के क्षेत्रफल और लागत में उल्लेखनीय कमी और उन्हें लॉन्च वाहन में पैक करने के तरीके की आवश्यकता है। हमारे काम में वर्णित तकनीकें ऐसी दृष्टि की ओर एक मार्ग हो सकती हैं।"

शोधकर्ता, जो अपने काम की रिपोर्ट करते हैं एप्लाइड ऑप्टिक्स, कहते हैं कि वे अब अपनी तकनीक का उपयोग करके मीटर आकार के दर्पण बनाना चाहेंगे। "यह हमें दर्पणों की सतह के कार्य को बेहतर ढंग से समझने और इसे प्रभावित करने और नियंत्रित करने और आवश्यक बड़े पैमाने पर नियंत्रण मापदंडों को मापने की अनुमति देगा।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/membrane-mirrors-take-off-for-use-in-large-space-telescopes/