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Flüssiges Spiegelteleskop für den Mond

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Ein internationales Team von renommierten Astronomen und Optikern hat womöglich einen Weg gefunden „unglaublich große“ Teleskope auf dem Erdtrabanten zu errichten.

„Es ist so einfach“ sagt Ermanno F. Borra, Physikprofessor vom Optics Laboratory of Laval der University in Quebec, der schon seit 1992 flüssige Teleskope erforscht. “Isaac Newton wusste schon, das jede Flüssigkeit, die in einen flachen Behälter gefüllt und gedreht wird, eine parabolische Form annimmt – der selben Form, welche für einen Teleskopspiegel benötigt wird, um das Sternenlicht zu fokussieren. Dies könnte der Schlüssel sein, gigantische Mondobservatorien zu bauen.“

Auf der Erde werden flüssige Spiegelteleskope meist aus Quecksilber hergestellt, da es auch bei Raumtemperatur flüssig ist und über 75 % des einfallenden Lichts reflektiert und somit fast so gut wie Silber ist.

Das größte Flüssigspiegelteleskop ist das Large Zenith Teleskop der University of British Columbia in Canada. Es hat einen 6-m großen Durchmesser, ist seit 2005 fertiggestellt und hat weniger als $ 1 Millionen gekostet – und damit deutlich weniger als ein normales Teleskop mit dem selben Durchmesser.

„Unsere Studien begannen, als ich noch Astronomieprofessor an der University of Arizona war und bevor ich zur NASA im Jahr 2006 kam“ sagt Simon P. Worden, Direktor des Ames Research Center der NASA. „Der große Reiz  dieses Vorstoßes ist ein unglaubliches großes Teleskop auf dem Mond.“

Doch leider ist Quecksilber auf dem Mond nicht praktikabel. Aufgrund seiner Dichte und dem damit verbundenen hohen Gewicht wären die Startkosten relativ hoch und es würde obendrein schnell im lunaren Vakuum verdunsten.

Doch die Forscher haben in den letzten Jahren mit organischen Komponenten, so genannten ionic liquids (ionischen Flüssigkeiten) einige vielversprechende Erfolge erzielt. „Ionische Flüssigkeiten basieren auf geschmolzenen Salzen“ erklärt Borra. „Ihre Verdunstungsrate ist fast null und würden damit nicht im lunaren Vakuum verdampfen. Sie bleiben außerdem bei sehr niedrigen Temperaturen flüssig.“

Da sie außerdem eine weit geringere Dichte als Quecksilber aufweisen (nur etwas Dichter als Wasser) könnte ein drehender Spiegel aus ionischen Flüssigkeiten mit einer hauchdünnen Schicht (50 – 100 Nanometer) Silber belegt sein und somit fast wie ein fester Spiegel wirken und auch im Vakuum weder verdampfen noch einen Makel aufweisen.

Außerdem arbeiten die Forscher an einer Möglichkeit der elektromagnetischen Krümmung von sekundären Spiegeln über dem flüssigen Hauptspiegel oder gar der Krümmung des Hauptspiegels selbst.

Ein guter Standort für ein solches Teleskop wären dabei die Pole des Erdtrabanten, da hier zahlreiche tiefe Krater vorhanden sind, in denen das Teleskop errichtet werden könnte und wo die ganze Zeit eisige Temperaturen herrschen, so dass optimale Bedingungen auch für Infrarotteleskope vorhanden sind. Die Energieversorgung hingegen könnte über Solarpaneele realisiert werden, die außerhalb des Kraters aufgestellt werden könnten.

Aber der größte Vorteil ist wohl, dass die gesamte Ausrüstung mit einer einzigen Ares 5 Rakete in den 2020ern zum Mond gebracht werden könnte.  

Quelle: http://science.nasa.gov/headlines/y2008/09oct_liquidmirror.htm

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