Skip to main content

Uuden sukupolven optiikka mahdollistaa planeettojen etsinnän täpläinterfeometrian avulla

Kuvituskuvaa
Kuva I

Täpläinterferometria on tekniikka, jossa tähti peitetään maskilla, ja sitten sen ympäristö saadaan paremmin näkyviin. Ongelma tuo laitteen käytössä sitten on se, että jokaiselle tähdelle on valmistettava oma "täplänsä", eli pieni metallilevy, joka siirretään niin, että se peittää tähden täysin, jotta tutkijat voivat seurata sen ympärillä olevaa kaasu tai pölylevyä, josta voidaan tällöin etsiä planeettoja, jotka näkyvät tihentyminä tuossa kiekossa. Mutta sitten ongelmia aiheuttaa se, että tähti peittää kirkkaudellaan tuon pölykiekon, ja siinä olevat planeetat eivät näin ollen näy teleskoopissa, mutta älykkäällä optiikalla voidaan tuollainen ongelma ratkaista helposti.

Eli tuohon kaukoputken peiliin asennetaan nanoteknologiaa hyödyntävä kerros, joka koostuu pienistä kuulista tai rullista, joiden toinen puoli on musta ja toinen hopeoitu. Kun tuo laite käännetään kohti tähteä, niin silloin osa noista kappaleista kääntyy ympäri, jolloin tuo kohdetähti voidaan peittää hyvin tehokkaasti sekä täsmällisesti tuolla täplällä, mikä on ehdoton edellytys, jotta täpläinterferometriaa voidaan tehokkaasti hyödyntää tuon tähden havainnoinnissa. Tuon nanoteknologian etuna on se, että se ei häiritse teleskoopin muita tehtäviä, kuten syvän taivaan kuvaamista sekä universumin etäisimpien kohteiden etsimistä. Mutta tietenkin tuollaisen teleskoopin kokoa rajoittaa se, että sen peilin rakenne on kompromissi lyhyen ja pitkän polttovälin välillä.

Lyhyen polttovälin teleskooppi on lyhyempi, mutta sen pääpeilistä tulee silloin paksumpi ja painavampi, kun taas pitkän polttovälin teleskooppissa pääpeili on paljon kevyempi, mutta myös peilien valmistamiseen käytettävät materiaalit kehittyvät muidenkin kuin nanotekniikan osalta. Tulevaisuuden teleskoopissa voi peili olla yksinkertaisesti parabolimuotoon valettu metallinpala, jonka päälle on kiinnitetty polymeerikalvo, joka on hopeoitu, niin että siitä muodostuu peilipinta, joka on tietenkin halvempi kuin hiottu lasi, ja jos tuo pinta sitten vaurioituu, niin silloin kyseinen polymeeri voidaan vaihtaa saman tien, ja ehkä tulevaisuudessa kaukoputkien pelit valmistetaan niin, että nuo metallikappaleet päällystetään spraypurkista ruiskutettavalla heijastavalla maalilla, joka voidaan tehdä sellaiseksi, että kun peilin alustaan johdetaan sähköä, niin tuo pinta pysyy siinä kiinni, mutta kun magneeteista katkaistaan virta, niin tuo peilipinta putoaa pois.

Tuolloin pinnan korjaaminen on äärimmäisen helppoa, jos se sattuu vaurioitumaan esimerkiksi ilkivallan tai huolimattomuuden takia. Tuon peilin alusta tehdään siis erittäin kovasta metallista, jotta se ei väänny mekaanisessa rasituksessa, ja se voidaan varustaa myös tehokkaalla jäähdyttimellä, joka tasaa sen lämpötilaa, niin että tuo optinen pinta ei väänny lämpölaajenemisen seurauksena, kun tuo kappale elää lämpötilojen mukaan. Eli teleskooppien pitää aina olla mahdollisimman tasaisessa lämpötilassa, jotta näiden laitteiden herkkä optiikka ei mene piloille, kun niiden valtavat, jopa kymmenmetriset peilit sitten laajenevat, kun lämpötila muuttuu vuorokauden mukaan, ja tuo lämpötilaero sitten rikkoo noiden laitteiden herkät peilit tai pikemminkin muuttaa niiden hiontaa, niin että tuo äärimmäisen tärkeä polttoväli menee piloille.

Tuo on erittäin tärkeää silloin, kun teleskooppi laukaistaan avaruuteen, jolloin sen optiikkaa ei päästä ehkä huoltamaan ollenkaan, koska tuleva avaruuskaukoputki ehkä sijoitetaan jopa Pluton radan ulkopuolelle, ja sinne ei voida noin vain lentää, mutta lähdössä se voi kuitenkin kuumentua, ja silloin sen optiikka voi mennä piloille. Jos teleskooppi sijoitetaan Pluton radan ulkopuolelle, niin silloin sen kyky havainnoida infrapuna-alueita on varmasti parempi kuin lähempänä Aurinkoa olevan teleskoopin. Energiansa  tuo infrapunakaukoputki saisi ydinreaktorista, joka ruokkii sähkövirralla sen tehokasta CCD-lastua, joka havainnoi avaruutta termisen infrapunan avulla. Samoin tehokas kommunikaatiolaitteisto vaatii paljon tehoa. Tuo teleskooppi lähettäisi hankkimansa tiedot maahan laserilla, jotta se voisi mahdollisimman tehokkaasti hyödyntää operointiaikansa, joka ydinvoiman käytöstä huolimatta on rajallinen.

elainasiaa.blogspot.fi

Comments

Popular posts from this blog

Schrödinger's cat: and the limits of that idea.

"In quantum mechanics, Schrödinger's cat is a thought experiment concerning quantum superposition". (Wikipedia, Schrödinger's cat). But the same thing can use as model for many other thought experiments.  Sooner or later, or at least in the ultimate end of the universe, the Schrödinger's cat will turn into wave movement. The information that this cat involved exists but the cat does not exist in its material form. The information doesn't ever vanish. It just turns its shape.  We are all trapped in the universe and time. The universe is the space that is entirety to us. There are no confirmed other universities. But the multiverse is a logical continuum for the expanding galactic megastructures.  The problem with natural things is this. They are black and white. They exist or do not exist. Could there be something, that exists and not exists at the same time?  Scrödinger's cat is thinking experiment about case their cat is not dead or not alive. But in this...

The string theory offers a new way to calculate Pi.

"Scientists discovered a new series for pi through string theory research, echoing a 15th-century formula by Madhava. By combining Euler-Beta Functions and Feynman Diagrams, they modeled particle interactions efficiently. Credit: SciTechDaily.com" (ScitechDaily, String Theory Unravels New Pi Formula: A Quantum Leap in Mathematics) People normally think that. The pi is the ratio of the circumference circle's circumference to the circle's diameter. The Pi is a mathematical constant 3.14159..., the endless decimal number. The Pi is interesting because developers can use that decimal number to make the encryption algorithms stronger.  The idea is that the encryptions program hides the message's original ASCII numbers by multiplicating those numbers with some decimal number. Or the system can add some numbers to those ASCII numbers.  "Aninda Sinha (left) and Arnab Saha (right). Credit: Manu Y" (ScitechDaily, String Theory Unravels New Pi Formula: A Quantum Le...

There are always more than three actors in the real world.

"An international research team is advancing precision timekeeping by developing a nuclear clock using thorium isotopes and innovative laser methods, potentially transforming our understanding of physical constants and dark matter. (Artist’s concept.) Credit: SciTechDaily.com" (ScitechDaily, Unveiling the Thorium Nuclear Clock and Its Time-Twisting Secrets) From Three-body problem... There are no pure three-body systems in nature. There are always more than three components in the system. For making real three-body systems we must separate those three bodies from the environment. Otherwise, there are stable effects. But nobody can predict some effects like distant supernova explosions or sun eruptions.  And one of those things that affect all bodies is time. When radioactive materials decay. That affects the stability and symmetry of the object.  Energy levels affect the existence of things like neutrons. The thorium atom clocks are next-generation tools for time measurement....