Cermin membran lepas landas untuk digunakan dalam teleskop ruang angkasa besar

Teleskop yang sangat besar di luar angkasa atau observatorium berbasis balon akan membutuhkan cermin yang jauh lebih besar, lebih sensitif, dan lebih ringan dibandingkan yang digunakan saat ini. Cermin membran besar dengan bobot area rendah cukup menjanjikan dalam konteks ini, namun sulit dibuat dengan kualitas optik yang diperlukan.

Para peneliti di Jerman telah menemukan cara baru untuk membuat cermin polimer yang sangat tipis dengan kualitas yang cukup tinggi untuk digunakan sebagai cermin utama pada teleskop luar angkasa, menggunakan pendekatan yang sangat berbeda dengan produksi cermin konvensional dan proses pemolesan. Tekniknya, dikembangkan oleh tim di Institut Max Planck untuk Fisika Luar Angkasa, melibatkan pengendapan polimer ke permukaan cairan berputar yang membentuk bentuk parabola sempurna. Cermin yang dihasilkan ringan, berdiameter sekitar 30 cm dan berpotensi ditingkatkan hingga diameter meter yang jauh lebih besar. Mereka juga cukup fleksibel untuk digulung untuk diangkut dengan pesawat ruang angkasa dan dibuka setelah mencapai tujuannya.

Dalam pekerjaannya, para peneliti dipimpin oleh Sebastian Rabien, memanfaatkan fenomena fisika dasar: bahwa cairan dalam wadah yang berputar secara alami akan membentuk permukaan parabola. Mereka menggunakan permukaan ini sebagai dasar untuk menyimpan polimer – Parylene, dalam hal ini – dengan ketebalan yang diinginkan. Setelah dilapisi dengan permukaan pemantul seperti aluminium atau emas, membran ini dapat digunakan sebagai cermin.

Polimer ditanam menggunakan deposisi uap kimia. Teknik ini secara rutin digunakan untuk mengaplikasikan pelapis pada elektronik, namun ini adalah pertama kalinya digunakan untuk membuat cermin membran parabola. “Seluruh proses berlangsung dalam ruang hampa, bebas dari angin atau partikel yang mengganggu, sehingga memungkinkan permukaan berkualitas optik,” jelas Rabien.

Para peneliti mengatakan bahwa mereka dapat memanipulasi bentuk parabola cermin secara lokal menggunakan metode optik adaptif radiasi, yang melibatkan perluasan material secara termal dengan menerapkan sinar cahaya ke permukaan depan atau belakang struktur.

Cermin baru ini dapat digulung dan disimpan secara kompak di dalam kendaraan peluncuran, kemudian dibuka dan dibentuk kembali secara tepat setelah dipasang – sesuatu yang membantu mengatasi masalah berat dan pengemasan cermin teleskop, kata Rabien.

“Meskipun diperlukan lebih banyak penelitian dan rekayasa, saya pikir kita memiliki proses yang dapat diperluas hingga diameter yang sangat besar (15 hingga 20 m),” katanya. Dunia Fisika. “Mandrel cair untuk bentuk permukaan juga jauh lebih terjangkau dibandingkan metode produksi optik konvensional. Ruang vakum dengan ukuran yang diperlukan untuk membuat cermin ini sudah ada untuk tujuan lain dan proses pertumbuhan yang diperlukan dapat diadaptasi dari teknologi yang tersedia.”

Konstruksi nanopartikel pada cermin dapat membantu membuat tampilan berubah warna

Salah satu jenis objek astrofisika yang dapat dicitrakan dan dicari menggunakan cermin tersebut adalah exoplanet, kata Rabien. “Visi untuk melihat sistem planet yang jauh dengan resolusi dan sensitivitas tinggi, menentukan cuaca atau benua, atau bahkan cahaya di garis pantai, akan memerlukan banyak teleskop besar dengan cermin seperti itu untuk ditempatkan di orbit. Untuk mewujudkan impian ini diperlukan pengurangan yang signifikan dalam bobot area dan biaya kaca spion utama, serta cara untuk mengemasnya ke dalam kendaraan peluncuran. Teknik-teknik yang dijelaskan dalam pekerjaan kami dapat menjadi jalan menuju visi tersebut.”

Para peneliti, yang melaporkan pekerjaan mereka di Optik Terapan, katakanlah mereka sekarang ingin menggunakan teknik mereka untuk membuat cermin berukuran meter. “Ini akan memungkinkan kita untuk lebih memahami fungsi permukaan cermin dan bagaimana mempengaruhi dan mengendalikannya, serta mengukur parameter kontrol skala besar yang diperlukan.”

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoAiStream. Kecerdasan Data Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Mencetak Masa Depan bersama Adryenn Ashley. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/membrane-mirrors-take-off-for-use-in-large-space-telescopes/