Телескоп в решете

Зеркало лунного телескопа предложили сделать из жидкой соли

Когда-нибудь в будущем, возможно, не в таком отдаленном, люди построят на Луне базу -- обитаемую или автоматическую. Подобные планы есть даже у японцев, чья космическая программа пока движется весьма неторопливыми шажками, не говоря уже об американцах и китайцах. И если лунная база будет создана, то там наверняка соорудят оптический телескоп -- нельзя же упустить такую уникальную возможность. И возможно, что главное зеркало этого телескопа будет жидким и на орбиту его доставят в обычном бочонке или канистре. Такую систему пытаются разработать канадские оптики для исследовательского центра Эймса, входящего в структуру НАСА.

Классический телескоп-рефлектор использует большое вогнутое параболическое зеркало, собирающее лучи света в одной точке. Этот отражатель чаще всего делают из специального полированного стекла или какого-либо иного сходного материала. И чем больше диаметр зеркала, тем лучше результаты, так что мощные телескопы отличаются весьма солидными размерами. Однако доставить в космос такое сооружение крайне непросто: надо как-то ухитриться уместить огромное зеркало на стандартной ракете-носителе, что не всегда возможно. Приходится идти на компромиссы: например, инфракрасный телескоп «Джеймс Вебб», который планируется отправить на околоземную орбиту в 2013 году, будут, по-видимому, складывать в несколько раз и разворачивать уже в безвоздушном пространстве. Однако зеркало оптического телескопа при таком подходе вряд ли даст астрономам нужную точность.

Эрманно Борра и его коллеги из квебекского университета Лаваля предложили НАСА сделать зеркало для лунного телескопа жидким. В принципе ничего революционного в этом нет, подобные зеркала уже проектировались, строились и использовались. К примеру, в телескопе университета Британской Колумбии используется отражатель диаметром 6 метров (на снимке). Жидкость (как правило, ртуть, обладающая хорошей отражательной способностью) наливается в широкий круглый контейнер с невысокими стенками, после чего он начинает вращаться. Под действием центробежной силы содержимое этого «тазика» собирается ближе к стенкам, образуя параболическую поверхность, и зеркало готово к работе.

Однако далеко не все земные ноу-хау можно легко перенести на Луну. Из привычной ртути там зеркала не сделать: этот металл замерзает при 39 градусах ниже нуля, а на Луне температура может опускаться до минус 150. Значит, надо искать ей замену: «Если вы хотите получить жидкое зеркало для телескопа на Луне, вам нужна правильная жидкость. А если у вас нет такой жидкости, бросьте это дело», -- заявил Борра. В качестве «правильного» материала канадец предложил использовать «ионные соли» -- весьма необычные соединения, которые способны не замерзать даже при очень низких температурах.

Вторая сложность -- испарение. Жидкость на зеркале надо как-то уберечь от улетучивания, иначе ее молекулы вскоре разлетятся по всему окололунному космосу. В принципе ионные соли и так не слишком летучи, но для гарантии инженеры предлагают покрыть жидкость своеобразной двуслойной изоляцией. Первый слой, как предполагается, будет состоять из мельчайших частиц хрома, второй -- наружный -- из серебряной пыли. Эта амальгама должна не только задержать жидкость на поверхности зеркала, но и улучшить отражательную способность этого соляного «блина». С последним, кстати, у оптиков возникли определенные проблемы: ионные соли пока не слишком хороши в качестве оптического зеркала.

Интересно, что лить жидкую соль ученые предлагают в буквальном смысле в решето. Дно контейнера для лунного зеркала будет испещрено мелкими отверстиями. Однако, как уверяют разработчики, это не страшно: силы поверхностного натяжения смогут удержать жидкость внутри емкости, и на лунный грунт не прольется ни капли ионной соли.

Как предполагают в НАСА, жидкое зеркало в условиях Луны позволит создать оптический телескоп поистине циклопических размеров -- апертурой от 20 до 100 метров. Это в сочетании с безвоздушным пространством должно обеспечить высочайшее качество получаемого изображения. «Подобные телескопы, возможно, до 100 метров в диаметре, могут увидеть ранние фазы развития Вселенной после Большого взрыва», -- заявил директор центра Эймса Пит Уорден. В данном случае, по-видимому, имеется в виду способность таких приборов улавливать свет крайне удаленных от нас галактик. Но это чудо техники удастся отправить на Луну не завтра и не послезавтра -- не раньше 2020 года, как полагают инженеры. Пока строительство лунных баз стоит лишь в перспективных планах комических агентств. А в ближайшие годы астрономам придется ограничиться наземными телескопами и космическими лабораториями.

Владимир ДЗАГУТО