Les télescopes spatiaux de nouvelle génération de la NASA pourraient éclipser le télescope James Webb

Est-ce que c’est plus gros, mieux ?

Cela dépend si vous aimez le cosmos ou non.

Mais quand il s’agit de le regarder avec un télescope, les télescopes plus grands sont une victoire facile, car ils peuvent recueillir plus de lumière, permettant aux astronomes de voir plus loin dans l’espace lointain, d’observer des objets incroyablement éloignés et, finalement, de construire une image plus cohérente et précise de l’univers physique.

Une expérience embarquée à bord de la prochaine mission Axiom-1 à destination de la Station spatiale internationale (ISS) évaluera les bases de la construction d’un télescope spatial utilisant un miroir liquide. Malgré à quel point cela semble bizarre, le comportement des fluides dans l’espace est suffisamment prometteur pour taquiner l’avenir de l’astronomie, multipliant la taille des télescopes par 10, voire 100, selon un article de blog de la NASA.

En d’autres termes, l’avenir de l’astronomie pourrait commencer cette semaine.

Les lentilles liquides pourraient être l’avenir des télescopes spatiaux

Chaque liquide possède une force élastique de cohésion qui peut créer la surface placide avec laquelle nous sommes familiers. C’est ainsi que certains insectes peuvent glisser sans effort sur des surfaces liquides, et c’est aussi pourquoi les gouttes de pluie ont une forme spécifique. La force de tension superficielle est si forte que lorsque les gouttelettes d’eau mesurent 2 mm ou moins, elles conservent une forme sphérique.

Malheureusement, plus gros que cela et les gouttelettes sont écrasées sous leur propre poids. Mais ce n’est pas le cas dans l’espace.

Sous la microgravité de l’espace extra-atmosphérique, des gouttes d’eau et d’autres liquides finiront par prendre une forme sphérique presque parfaite. Et ça a l’air vraiment cool.

L’astronaute de la NASA Karen Nyberg nous regarde à travers une bulle de liquide flottante et sphérique, en microgravité. Source : Nasa

La microgravité donne des formes intéressantes aux lentilles liquides

Le chercheur principal Edward Balaban de l’expérience de télescope fluidique (FLUTE) de la NASA au centre de recherche Ames, en Californie, s’est joint à des scientifiques du Goddard Space Flight Center de l’agence à Greenbelt, Maryland, en plus du Technion de l’Institut israélien de technologie pour évaluer si des lentilles de haute précision et les miroirs pourraient être construits via des liquides.

“Nous avons pensé, pourquoi ne pas profiter de la façon dont les liquides se comportent naturellement en microgravité et l’appliquer à la construction de télescopes à grande échelle ou de composants optiques fabriqués dans l’espace qui peuvent avoir toutes sortes d’utilisations”, a expliqué Balaban dans le blog de la NASA.

“En microgravité, les liquides prennent des formes utiles pour fabriquer des lentilles et des miroirs, donc si nous les fabriquons dans l’espace, ils pourraient être utilisés pour construire des télescopes qui sont considérablement plus grands qu’on ne le pensait auparavant.”

Mais avant que ce nouveau moyen de scanner les étoiles puisse être envoyé dans l’espace, l’équipe inter-agences prévoit d’effectuer des tests cruciaux sur Terre. “Les liquides sont utiles non seulement pour créer les lentilles elles-mêmes, mais aussi comme mécanisme pour éliminer l’effet de la gravité dans une expérience sur Terre”, a déclaré le professeur agrégé Moran Bercovici au Technion, dans le post.

Des lentilles liquides seront testées sur l’ISS

“En injectant un liquide qui peut être solidifié, dans des montures circulaires immergées dans l’eau, nous avons pu créer des lentilles littéralement dans un seau de concierge”, a expliqué Valeri Frumkin, un autre scientifique qui a travaillé sur la méthode utilisée par l’équipe de Bercovici. “Les polymères, qui sont également utilisés dans les salons de manucure pour fabriquer des ongles en acrylique ou dans des adhésifs comme la superglue, sont un choix naturel pour le matériau des lentilles.”

“L’astuce consiste à s’assurer que l’eau a exactement la même densité que le polymère que nous injectons afin que les forces de flottabilité s’opposent précisément aux forces gravitationnelles pour simuler les conditions d’apesanteur”, a ajouté Frumkin. Deux vols paraboliques en apesanteur ont permis de tester les idées de l’équipe en décembre 2021 – résultant en 50 itérations de périodes de 15 à 20 secondes de microgravité.

C’était assez de temps pour que les équipes créent des lentilles liquides, et, “[s]Assez, en quelques secondes, nous avons pu créer une lentille liquide autonome – jusqu’à ce que l’avion se soulève à nouveau et que la gravité entre en jeu, “et que les huiles synthétiques utilisées pour un liquide commencent à” suinter “, a déclaré Bercovici. Mais avec les expériences à venir sur l’ISS, les équipes s’attendent à créer des surfaces lisses et parfaitement formées – en fait, à développer les miroirs parfaits pour l’avenir des télescopes spatiaux et l’astronomie elle-même.

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