一部の天文学者は、回転液体鏡望遠鏡(LMT)が天文学に革命を起こすかもしれないと感じています。また、製造と保守に費用がかかるガラスミラーを備えた通常の望遠鏡とは異なり、LMTは建設コストが低いため(現在の見積もりでは液体ミラーはガラスミラーのコストの1%である)、研磨する必要がないため、非常に費用対効果が高くなっています。または高価なマウントに収納されています。
カナダ出身のErmanno BorraはLMTの第一人者であり、1980年代初頭からさまざまなタイプの望遠鏡を構築してテストしてきました。彼の最新の研究は、自己組織化金属ナノ粒子の薄い反射層を使用することにより、これまでほとんど不可能であると考えられていた傾斜可能なLMTを作成することを含みます。
LMTは、反射液体(通常は水銀)をボウル型のプラットフォーム上で回転させて、放物面を形成し、天体光学に最適です。カナダのバンクーバーにある6メートルのLMTや、NASAがニューメキシコにある軌道デブリ観測所に使用している3メートルのバージョンを含め、今日では少数のLMTが使用されています。
彼らの研究の一部は月面に大きなLMTを構築する実現可能性を研究することに向けられており、水銀は月極で見つかる温度で凍結するため、Borraと彼の同僚はさまざまな液体を使用してLMTを作成する実験を行ってきました。小さな炭化水素(エタンなど)のような低温の液体は光沢がないので、Borraはこれらの液体の表面に反射金属を堆積させようとしました。 2007年、ボッラと彼のチームは、低温のイオン液体(基本的には硝酸エチルアンモニウムなどのイオンのみを含む)を真空で蒸発させることにより銀でコーティングすることに成功しました。これは、光学分野でこれまでに行われたことのない方法です。
しかし最近では、Borraのチームは、Metal Liquid-Like FilmsまたはMELLFとして知られる銀のナノ粒子を使用して、エチレングリコールなどの親水性(水結合性)液体をコーティングしました。彼らの研究の概要をまとめた最近の論文で、チームはこれは、反射層が疎水性(耐水性)の油の上に堆積された以前の研究を大幅に改善したと述べています。通常、MELLFの作成は非常に労働集約的で時間がかかります。しかし、チームは小型でシンプルな電動のコンピューター制御MELLFマシンを作成し、1メートルのミラーに十分なMELLFを約30時間で作成できるようになりました。さらにテストと試行を重ねた結果、チームは親水性液体の表面に反射率の高いMELLFをスプレーすると最高の結果が得られることを発見しました。
通常、液体ミラーにはまっすぐ上を向くだけという制限があるため、どの方向にも向けることができ、空のオブジェクトを追跡できる標準的な望遠鏡とは異なります。真上にある空の領域のみを確認します。しかし、Borraは傾斜可能なLMTの作成に取り組んでおり、MELLFナノ粒子を使用することで、45アーク秒傾斜できるLMTの製造に成功しています。
彼らの目標は、LMTを10度傾けることができるようにすることです。これを行うには、粘度の高い親水性液体を見つける必要があります。これにより、イオン液体を試すために再び戻ってくる可能性があります。
「これまでの経験に基づいて、傾斜可能な液体ミラーは非常に安価で簡単に作れると約束されており、安価な望遠鏡と容易に利用できる望遠鏡の時代の到来を告げるので、努力する価値はあります。」
– LMT研究の最新情報を提供するBorra、Gagne、およびRitceyの論文から
月の望遠鏡に想定される液体ミラーは、直径が20〜100メートルで、提案されている次世代の宇宙望遠鏡よりも最大1,000倍感度が高くなります。ボッラと彼のチームが研究を続けるにつれて、将来の彼らの仕事からの更なるアップデートを探してください。
元のニュースソース:天文学と天体物理学