우주 망원경이 빵 한 조각만큼 무게가있는 축구장 크기의 크기를 상상해보십시오. 연구원들은 레이저에 의해 함께 붙잡힌 작은 폴리스티렌 입자에서 작은 거울을 만들어 그 목표를 향한 발걸음을 내딛었습니다. 체중 제약이 없으면 망원경은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 강력 할 수 있습니다.
우주 망원경에 관해서는 더 큰 것이 좋습니다. 허블 우주 망원경과 같은 망원경은 큰 거울을 사용하여 빛을 모으고 거울이 클수록 더 많은 빛을 모아서 가장 희미하고 가장 먼 은하를 볼 수 있습니다. 그러나 크고 무거운 거울은 공간을 제조하고 발사하는 데 비용이 많이 듭니다. 그래서 과학자들은 무겁지 않고 크게 갈 수있는 방법을 알아 내려고 노력했습니다.
1970 년 뉴저지 홀 멜 델에있는 벨 랩의 물리학자인 Arthur Ashkin은 레이저 빔이 작은 입자를 제자리에 고정시킬 수 있음을 깨달았습니다. 그 이후로 과학자들은 레이저를 사용하여 원자, 분자 및 기타 작은 입자를 포획했습니다. 예를 들어 소위 광학 핀셋을 사용하여 생물 학자들은 바이러스, 세포, 박테리아 및 DNA를 조사 할 수있었습니다.
그 후 1979 년 파리에있는 프랑스 대학에서 천문학 자 앙투안 라비 리리 (Antoine LaBeyrie)는 레이저가 입자 모음을 포획하고 반사 표면을 형성하여 우주 망원경을위한 매우 가벼운 미러를 만들어내는 데 사용될 수 있다고 제안했다. 예를 들어 35 미터 망원경의 무게는 100 그램에 불과합니다. 대조적으로, Hubble의 1 차 거울은 폭 2.4 미터이지만 무게는 828 킬로입니다. 그램. 망원경은 가벼울뿐만 아니라 비행 운석으로 타격을 받으면 스스로를 고칠 수있을 것입니다. 매사추세츠 주 벌링턴에있는 BAE 시스템의 물리학 자 Tomasz Grzegorczyk는“입자의 자연적인 경향은 평형 상태로 돌아와 막을 개혁하는 것”이라고 설명했다. "이것은 엄청난 이점입니다."
이번 달에 물리 검토 편지 에보고 Lausanne에있는 스위스 연방 기술 연구소의 Grzegorczyk와 동료들은 레이저를 사용하여 직경 3 미크론 인 약 150 개의 비드를 평평하고 반사 된 표면을 생산한다고 말합니다. 실험에서, 구슬은 물이 채워진 유리 세포에 포함된다. 레이저 빔이 비드 아래에서 비추어 평평한 표면으로 정렬됩니다. 표면이 실제로 거울임을 보여주기 위해, 연구원들은 투명한 통치자를 통해 빛나는 빛으로 만든 숫자 8의 이미지를 반영하기 위해 그것을 사용했습니다. 그들은 또한 작은 입자 양 떼를 포물선으로 형질로 형질화함으로써 반사 표면이 망원경 거울과 마찬가지로 이미지에 초점을 맞출 수 있다고 계산했다.
.Grzegorczyk는 이러한 망원경을 만들기 전에 아직해야 할 일이 여전히 많다고 인정합니다. "그것은 그것을 향한 한 걸음이지만, 엄청난 도전이 남아있다"고 그는 말했다. 우선, 실제 망원경은 아마도 최소 약 백만 배 더 큰 것이되어야 할 것이며, 이는 아직 존재하지 않는 강력한 레이저가 필요할 것입니다. 아마도 가장 큰 어려움은 우주 진공 상태에서 입자를 안정화시키는 방법을 알아내는 것입니다. 실험에서, 비드가 침지되는 물은 입자가 흔들리는 것을 방지하고 격자 형성이 무너지는 것을 방지하는 데 도움이됩니다. 그럼에도 불구하고 나머지 장애물은 주로 기술적이며 Grzegorczyk는 끊임없이 개선되고 있다고 Grzegorczyk는 말합니다.
"그들이 거울을 만드는 데 성공했다는 사실은 환상적인 성과입니다." 이론적 연구는 이전에 이것이 가능하다고 제안했지만, 이것은 첫 번째 실험 시연이라고 그는 지적했다.
그러나 하버드 대학교의 물리학 자 Jene Golovchenko는 더 회의적입니다. 실험은 유리 셀 내부의 물에 의존하기 때문에 "우주 거울을위한 창의적인 솔루션이 필요한 정말 심각한 문제를 완전히 피 웁니다"라고 그는 말합니다. 연구원들이 숫자 8에 실제로 반사되는 것을 확인하는 방식은 결함이있는 것처럼 보이며 결과 데이터는 충분히 정량화되지 않습니다. 결과는 측정 된 강도와 이미지의 공간 크기 및 해상도에 대한 논의가 부족합니다. Golovchenko는“이것을 주요한 발전으로 고정시킨다”고 말했다.
하버드의 물리학 자 마이클 번스 (Michael Burns)는 거울이 빛을 반사하는 데 얼마나 효율적인지 불분명하다는 데 동의합니다. 그러나 그는 "원칙이 건전하다는 것을 보여줍니다." 이 작업은 망원경을 현실에 조금 더 가깝게 만듭니다. "당신은 그 방향으로 발걸음을 내딛어 야합니다. 이것은 좋은 것입니다."
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