Sıvı ayna teknolojisiyle dev teleskoplar geliyor

NASA ve Technion Üniversitesi’nin ortaklaşa geliştirdiği FLUTE (Fluidic Telescope) projesi, sıvıdan oluşan aynalarla 50 metre çapında teleskoplar inşa etmeyi hedefliyor. Bu yeni teknoloji, uzayın derinliklerini gözlemlemek için bugüne kadar kullanılan cam aynalı teleskopların yerini sıvı yüzeylere bırakabileceğini gösteriyor.

Projenin merkezinde, mikro yerçekimsiz ortamda sıvıların yüzey tansiyonu sayesinde kusursuz global formlar alabilme özelliği yer alıyor. Bu doğal oluşum, yüksek kaliteli optik aynalar üretmek için yeni bir yol.

FLUTE, uzay müşahedelerinde yeni bir devir başlatabilir

FLUTE konsepti, bugüne kadar yapılmış en büyük teleskoplardan bile katbekat büyük olan 50 metrelik bir sıvı aynayı uzay ortamında kullanmayı öngörüyor. James Webb Uzay Teleskobu’nun 6,5 metrelik aynası göz önüne alındığında, FLUTE’un optik çapı yaklaşık sekiz kat daha büyük olacak.

Ancak sıvı bir yüzeyin teleskobun taraf değiştirmesi sırasında nasıl davranacağı konusu uzun müddettir tartışma yaratıyordu. Yeni çalışmalarda yapılan teorik tahliller ve laboratuvar deneyleri, sıvı aynaların bu çeşit hareketlerden sırf mikrometre seviyesinde etkilendiğini ve bozulmaların merkez bölgeye çok yavaş ilerlediğini gösterdi.

Araştırmalar, bu sistemlerin “manevra bütçesi” olarak tanımlanan hudutlu istikamet değiştirme hakkına sahip olması gerektiğini ortaya koydu. Bilhassa büyük tek hareketler yerine çok taraflı küçük hareketlerin tercih edilmesi gerektiği belirlendi.

Bu küçük hareketlerin, daha az bozulma oluşturduğu ve bu bozulmaların optik olarak daha kolay düzeltilebildiği vurgulandı. Laboratuvar ortamında temassız elektromanyetik kuvvetlerle yapılan deneylerde sıvı sinemalar üzerinde denetimli bozulmalar yaratılarak bu davranışlar test edildi ve geliştirilen modellerin doğruluğu teyit edildi.

Sıvı aynaların klasik teleskoplara nazaran en büyük avantajı sadece büyüklükle hudutlu değil. Bu teknoloji birebir vakitte esneklik sunuyor. FLUTE konseptiyle geliştirilen aynalar, müşahede misyonlarına nazaran biçim değiştirebiliyor, optik yanlışları otomatik olarak düzeltebiliyor ve hatta mikrometeor çarpmalarından sonra kendi kendini onarabiliyor. Bu özellikler, gelecekteki uzay misyonlarında hem maliyet hem de bakım açısından büyük kolaylıklar sağlayabilir.

Tüm bu ilerlemelere karşın sıvının uzay ortamında taşınması ve uzun vadeli denetimi hala çözülmesi gereken teknik meseleler ortasında yer alıyor. Lakin yapılan tahliller ve deneyler bu cins teleskopların onlarca yıl boyunca faal formda vazife yapabileceğini gösteriyor.