Изследователи представиха технология за адаптивна оптика за космически телескопи с диаметър на огледалото до 40 метра

Мембранните телескопи могат да променят бъдещето на астрономията.

Космическите телескопи, като известния Хъбъл и Джеймс Уеб (JWST), предоставят на учените безпрецедентни възможности за изучаване на Вселената, тъй като техният изглед не се закрива от нашата атмосфера. Въпреки това размерът на огледалата им е ограничен, което стеснява възможностите им. Дори за впечатляващото 6,5-метрово огледало на телескопа JWST трябваше да се разработи сгъваема конструкция, за да се побере в ракета носител. За сравнение, наземният екстремно голям телескоп (ELT), който в момента се изгражда в Чили, ще има огледало с диаметър над 39 метра.

Ново проучване, публикувано в списанието Space Telescopes and Instrumentation 2024: Optical, Infrared, and Millimeter Wave, предлага решение на проблема с извеждането на големи огледала в космоса. Авторите посочват, че най-важното за огледалата на телескопите е отразяващата повърхност, а не дебелината или голямата твърда опорна структура. Затова те предлагат да се използва тънък лист от отразяващ материал, който може да се навие на руло и да се постави в ракета носител.

„Всичко, което е необходимо, е просто да се удържа формата на огледалото срещу собственото му тегло. Така например лесно бихме могли да изстреляме в космоса 40-метрова ролка от алуминиево фолио“, се казва в изследването.

Въпреки това, дори и да бъдат решени инженерните проблеми, свързани с разполагането и фокусирането на подобно огледало, ще остане проблемът с деформирането на формата му с течение на времето. За да се реши този проблем, авторите предлагат използването на адаптивна оптика.

Адаптивната оптика вече се използва в големите наземни телескопи за коригиране на атмосферните изкривявания. Задвижващите механизми зад огледалото изкривяват неговата форма в реално време, за да неутрализират атмосферните аберации. За мембранните телескопи в космоса обаче използването на сложна система от задвижващи механизми може да се окаже нецелесъобразно. Вместо това авторите предлагат да се използва лазерна проекция за промяна на формата на огледалото.

„Като насочваме лазерната проекция към огледалото, бихме могли да променяме неговата форма в реално време, за да поддържаме фокусирането на огледалото. Тъй като това е само тънка мембрана, промяната на формата с помощта на лазери би била достатъчно значителна, за да се създадат необходимите оптични корекции“, обясняват авторите.

Лабораторните експерименти показват, че този подход може да работи. Въпреки че неговото реализиране в дълбокия космос би било много по-трудно, проучването показва, че това е възможно. Може би през следващите десетилетия ще видим масив от такива телескопи, които ще ни дадат възможност да видим фините детайли в далечни кътчета на Вселената, които сега можем само да си представим.