巨大的太空望遠鏡可能用液體鏡面來達成


哈勃太空望遠鏡口徑2.4米,羅曼太空望遠鏡(Nancy Grace Roman )也有一個2.4米的主鏡,而韋伯太空望遠鏡更有一個高達6.5米的主鏡。試問,是否可以製造出更大口徑的太空望遠鏡呢﹖或許可以藉由液體望遠鏡來達成。

望遠鏡口徑越大,收集的光就越多。意味著可以看到更遠的過去,以用來觀察恆星和星系的形成,直接對拍攝系外行星的影像,弄清楚暗物質是什麼。

流體望遠鏡實驗由位於加州矽谷美國太空總署艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的首席研究員愛德華·巴拉班(Edward Balaban)負責。他們的目標是能夠在太空中製造出流體透鏡,這種透鏡不僅比玻璃透鏡大,而且和地球上的透鏡一樣,具有高品質或更好的光學性能,此外,更可在很短的時間內完成製作。

在太空中,液體最終會形成完美的球面形狀。首先,他們在地面上進行測試,並使用水作為介質來製造液體鏡片。接下來,該團隊登上兩次零重力(Zero G)拋物線飛行,進一步進行測試,並測試不同粘度的合成油,以確定那一種效果更好。當飛機處於自由落體狀態時,這些油注入大約一美元硬幣大小的圓形框架中,研究人員再次能夠製造出不需依靠支撐物的液體透鏡,然而飛機再次開始爬升並感受到重力的影響時,液體就會失去它的形狀。

該實驗接下來將在國際太空站上進行,實驗設備已經在公理一號(Axiom-1)上,等待發射前往。在那裡,他們將添加使用紫外線來固化液體的步驟,以便研究人員可以在地面上對鏡片進行檢查和測試。

如果成功,這將是首次在太空中製造出光學元件,並開創出在太空中建造望遠鏡的新方法。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】

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