宇航員在月球上架起望遠鏡模擬圖
據(jù)美國宇航局太空網(wǎng)報道,美國宇航局的科學家提出一個新奇構(gòu)想:用月球土制造的望遠鏡反光鏡。這將有助于實現(xiàn)從月球遠點遙望太空的夢想。
制造巨大的月球望遠鏡所需要的成本一般來說都是天文數(shù)字,但美國宇航局的研究人員利用環(huán)氧樹脂、模擬月球土的混合物和碳納米管證實如何利用已經(jīng)在月球上發(fā)現(xiàn)的原料。馬里蘭州“綠帶”(greenbelt)美國宇航局戈達德太空飛行中心的物理學家彼得·陳說:“你可以帶著幾個桶前往月球,然后制造出比火箭攜帶的任何東西都大得多的儀器?!?/p>
天文學家一直在爭論未來哪一種做法更好:制造像哈勃一樣的另外一部軌道太空望遠鏡還是將望遠鏡架設(shè)在月球上?盡管月球的遠點擋住了地球發(fā)出的混亂的無線電干擾,作為穩(wěn)定的研究平臺,具有更多優(yōu)勢,但是兩種望遠鏡都已經(jīng)超出了地球大氣的干擾范圍。另一方面,到達月球比發(fā)射一臺太空望遠鏡面臨的挑戰(zhàn)更大。
彼得·陳表示,到目前為止,這場爭辯僅限于“從地球上發(fā)射”,因為地球的引力和從地球上發(fā)射所需的費用限制了火箭的負載。解決這些問題的辦法是:從月球上獲得大部分建設(shè)所需的材料。彼得·陳已經(jīng)開始利用環(huán)氧樹脂和碳納米管制造“智能”材料,當電流通過時,這種材料能夠彎曲或變形,但是最后要與被稱作JSC-1A粗略月球模擬風化層(JSC-1A Coarse Lunar Regolith Simulant)的模擬月球土混合。
彼得·陳將利用這種方法產(chǎn)生的月球混凝土,作為制造一個直徑一英尺的圓盤的基礎(chǔ),在它頂部注入更多塑膠環(huán)氧樹脂。然后他以恒定速度旋轉(zhuǎn)這個反射鏡,讓環(huán)氧樹脂在變硬的過程中形成有點像碗的形狀。該反射鏡的最后一道工序是,在一個真空室內(nèi)給它涂上一層薄薄的反射鋁層。據(jù)彼得陳估計,要制造一臺像哈勃一樣大的反射鏡,需要將130磅(60公斤)環(huán)氧樹脂、3磅(1.3公斤)碳納米管和少于1克的鋁帶上月球。然而,1300磅(600公斤)月球土就足以提供大部分所需的材料。月球沒有大氣,也正好具備了制造反射鏡所需的真空環(huán)境這個條件。
天文學家可能在設(shè)想制造一個面積是足球場的一半大的望遠鏡反射鏡,但是要實現(xiàn)這一夢想,主要依賴于美國宇航局何時將宇航員送上月球和建立月球居留地。制造這種反射鏡將面臨的其他一些挑戰(zhàn)包括:在月球上獲得必要的制造設(shè)備。未來宇航員還必須確保沒有漂浮的月球塵埃弄臟這個反射鏡。
馬歇爾航天中心太空和探索科研室首席物理學家詹姆士·斯潘在美國宇航局的一項聲明中說:“這基本是個好主意,但是在月球上做什么都不容易。”彼得·陳和他的同事們將通過利用模擬月球土,制造一個1.64英尺(0.5米)和3.28英尺(1米)的反射鏡,來擴大他們的演示規(guī)模。他們還計劃尋找可提高已經(jīng)完成的反射鏡表面質(zhì)量的方法,而且已經(jīng)對未來宇航員和機器人在月球上(或許是在月球某個隕石坑里)制造更大望遠鏡鏡面的幾種可能的方法進行了分析。陳說:“這完全是一個創(chuàng)造性的想法,不過思考這樣的問題非常有趣。”(新浪 孝文)
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