NASA активно розробляє та досліджує дивовижний металевий сплав, який не розширюється, а навпаки, стискається при нагріванні. Цей матеріал може стати ключем до успіху майбутньої космічної обсерваторії — Habitable Worlds Observatory (HWO), призначеної для пошуку ознак життя на далеких планетах.
Нам всім відомо ще зі школи, що усі метали розширюються від спеки. Для надточних космічних телескопів це — велика проблема. Нагрівання під час роботи у космосі змушує компоненти, особливо дзеркала, деформуватися. Навіть мікроскопічні зміни форми можуть спотворити зображення та зробити спостереження неможливими. Космічне агентство вже використовує спеціальні матеріали, що компенсують це розширення, у телескопах James Webb та Nancy Grace Roman (2027). Однак амбітні цілі HWO вимагають принципово нового рівня стабільності.
Мрія про інші світи
Мета HWO — безпосередньо спостерігати за екзопланетами, схожими на Землю, та аналізувати їхні атмосфери. Для цього потрібно виявити тьмяне світло планети, що приховане в променях її материнської зорі, яка світить у мільярд разів яскравіше. Щоб впоратися з цим, обсерваторія HWO повинна досягти неймовірного коефіцієнта контрастності 1:1 000 000 000. Це означає, що стабільність конструкції телескопа має бути в 1000 разів вищою, ніж у революційного телескопа James Webb.
Рішення з парадоксом фізики
Ось тут і вступає в гру сплав із феноменом «негативного теплового розширення», який розробляється компанією ALLVAR спільно з NASA. На відміну від звичайних металів, цей сплав (позначений як ALLVAR 30) стискається при підвищенні температури. Наприклад, 1-метрова деталь із цього сплаву вкорочується на 0,003 мм при нагріванні на кожен градус °C. Ця унікальна властивість дозволяє використовувати сплав для стратегічної компенсації теплового розширення звичайних матеріалів у конструкції телескопа.
Перші тести дали дуже перспективні результати. NASA випробувала тестове дзеркало, встановлене на комбінації звичайних титанових опор та опор зі сплаву ALLVAR 30. Експеримент показав, що прототип нового сплаву ефективно компенсував розширення титану, підтримуючи стабільність дзеркала. На додаток, сплав продемонстрував здатність покращувати пасивну теплову стабілізацію та захищати від шкідливого впливу температурних коливань на болтові з’єднання та інфрачервону оптику.
Цей успіх відкриває двері для використання сплаву ALLVAR 30 не лише у HWO, але й у багатьох інших космічних місіях, де надзвичайна теплова стабільність є критично важливою для точності даних. Дивовижний метал, що рухається проти звичних законів нагрівання, може стати фундаментом для майбутніх відкриттів у пошуках життя за межами нашої Сонячної системи.
Раніше ми повідомляли про те, як нові космічні обсерваторії зможуть побачити затемнення на екзопланетах.
За матеріалами NASA
