211service.com
Espejos fundidos
Investigadores canadienses han desarrollado un espejo líquido que podría funcionar en un futuro telescopio ubicado en la luna, lo que permitirá a los investigadores observar los orígenes del universo con una claridad extraordinaria. Los telescopios que se basan en espejos líquidos pueden ser cientos de veces más potentes que los que tienen espejos de vidrio, por el mismo costo, y deberían ser más fáciles de ensamblar en el espacio.
Espejo fundido: Un espejo líquido como este charco de sal recubierto de plata de dos pulgadas podría permitir un poderoso telescopio basado en la luna.
Un telescopio de espejo líquido podría revelar objetos mucho más débiles que el telescopio Hubble, dice Ermanno F. Borra , profesor de física en la Université Laval, en Quebec, que lidera el desarrollo del nuevo espejo. La potencia de un telescopio es proporcional al área de la superficie de su espejo. El telescopio James Webb, cuyo lanzamiento está previsto para 2013 y es mucho más potente que el Hubble, tiene un diámetro de unos seis metros. (Ver Espejo gigante para un nuevo telescopio espacial.) Un telescopio de espejo líquido lunar podría tener un tamaño de 20 a 100 metros, dice Borra.
El espejo líquido, que fue financiado por la NASA, consiste en una piscina de un líquido iónico recubierto con una película de plata. Dichos líquidos iónicos son sales que contienen carbono que se congelan solo a temperaturas muy bajas y tienen una viscosidad muy alta. La sal utilizada en el espejo de Laval es líquida hasta -150 ºC y no se evapora por debajo de la temperatura ambiente, ni siquiera en el vacío, lo que sugiere que podría soportar el duro ambiente de la luna.
Hay dos limitaciones en las observaciones de los cosmólogos del universo temprano: los objetos que desea observar son increíblemente distantes e increíblemente débiles, dice Borra. Los telescopios en órbita como el Hubble, cuyas vistas no están obstruidas por la atmósfera de la Tierra, tienen un tamaño y una potencia limitados; Los telescopios de la Tierra pueden ser más grandes y poderosos, pero producen imágenes más borrosas debido a la atmósfera. Los espejos líquidos no podrían entrar en órbita, pero podrían operar en la luna, que no tiene atmósfera.
Los grandes y potentes telescopios de espejo líquido deberían ser menos complicados de llevar al espacio que sus contrapartes de vidrio. Para poner un espejo de vidrio en un cohete, debes romperlo en segmentos y luego volver a ensamblarlos, dice Borra. Puedes llevar un espejo líquido en una jarra. Pero ninguno desarrollado hasta ahora ha sido digno de espacio. La Universidad de Columbia Británica Gran telescopio Zenith utiliza un espejo líquido hecho de mercurio para observar el universo primitivo. Mercurio se solidifica a -40 ºC, mucho más cálido que la temperatura en la luna.
Borra buscó un mejor líquido para hacer espejos telescópicos y descubrió que los líquidos iónicos parecían prometedores. Sin embargo, a diferencia del mercurio, estas sales fundidas no son reflectantes y requieren un recubrimiento metálico para funcionar como un espejo. Depositar una capa de plata sobre un líquido es como pintar sobre el aire, dice Borra. El estudiante graduado de Laval, Omar Seddiki, adaptó la técnica utilizada para revestir espejos de vidrio: en una cámara de vacío, Borra y Seddiki ejecutan una corriente eléctrica entre piezas de plata, que se vaporizan y forman una fina capa sobre la sal líquida. Los investigadores de Laval han hecho hasta ahora un pequeño espejo, de unas dos pulgadas de diámetro, para demostrar la tecnología.
Hacer una superficie óptica grande, perfectamente lisa y cóncava con vidrio es un proceso complicado y costoso. Defectos muy pequeños en el vidrio pueden inutilizar un espejo. Los contenedores que contienen espejos líquidos, dice Borra, no necesitan superficies precisamente lisas y serían mucho más baratos de fabricar. Los telescopios que dependen de espejos líquidos costarían unas 100 veces menos que los telescopios de espejo de vidrio de tamaño comparable, dice Borra.
Las fuerzas de la naturaleza conspiran para dar la forma correcta, dice Borra sobre los espejos líquidos, que solo necesitan ser rotados para formar una superficie reflectante impecable. A medida que el espejo gira, la fuerza centrífuga y la gravedad hacen que el líquido forme una parábola suave. A diferencia de un espejo de vidrio, si el líquido se perturba, puede volver a su forma.
Borra espera que un telescopio de espejo líquido sea ensamblado en la luna mediante robótica. Un recipiente que contiene el líquido se enviará a la luna y se abrirá como un paraguas, dice de un sistema futuro imaginado. Un telescopio de espejo líquido no podría ponerse en órbita porque la gravedad es necesaria para formar la superficie óptica y porque se derramaría.
Hay una gran cantidad de investigación por hacer para ajustar el espejo, advierte Robin D. Rogers , profesor de química en la Universidad de Alabama. Señala que hay cientos de otros líquidos iónicos que podrían tener un mejor conjunto de propiedades que los utilizados en el espejo de Laval.
Pueden pasar 20 años antes de que se construya, dice Borra sobre su telescopio. Sin embargo, si se produce, tal sistema podría ayudar a los cosmólogos a observar señales débiles de cuando el universo tenía solo mil millones de años, en el momento en que la materia se ensambló por primera vez en estrellas, las estrellas en galaxias, dice Borra.