NASA investighează metale cu proprietăți termice neobișnuite în căutarea unui nou Pământ
NASA analizează caracteristicile unui aliaj metalic care se contractă atunci când este expus la căldură. Această descoperire este considerată crucială de către experții din Divizia de Astrofizică a agenției, în contextul dezvoltării Observatorului Lumilor Locuibile (HWO), un telescop spațial dedicat identificării și observării planetelor similare Pământului.
General, metalele se dilată când sunt încălzite, ceea ce reprezintă o provocare pentru telescoapele spațiale, unde componentele se pot extinde din cauza căldurii.
Una dintre principalele dificultăți pentru telescoape este că dilatarea poate modifica forma oglinzilor, afectând astfel acuratețea observațiilor.
NASA a dezvoltat deja materiale care contracarează aceste efecte, utilizându-le la Telescopul Spațial James Webb, lansat în decembrie 2021, precum și la Telescopul Spațial Nancy Grace Roman, planificat pentru lansare în 2027.
Provocări pentru telescoapele care explorează exoplanete îndepărtate
HWO, următoarea inițiativă de telescop spațial a NASA, va necesita materiale și mai avansate. Potrivit informațiilor de pe blogul agenției, procesul de observare a exoplanetelor implică analiza luminii care trece prin atmosfera unei planete sau care este reflectată de aceasta.
„Atunci când lumina interacționează cu atmosfera unei planete, telescoapele pot determina intensitatea și spectrul luminii, identificând astfel variații cauzate de gaze din atmosferă. Studiind aceste modele, cercetătorii pot determina tipurile de gaze prezente în atmosfera exoplanetei”, menționează agenția.
Captarea acestor variații este complexă, deoarece exoplanetele sunt observate în apropierea stelelor gazdă, lumina acestora fiind de o miliardă de ori mai strălucitoare decât cea provenită de la o planetă de dimensiunea Pământului.
Astfel, Observatorul Lumilor Locuibile „va trebui să obțină un raport de contrast de unu la un miliard (1:1.000.000.000)”, conform mesajului agenției.
Pentru a atinge acest nivel, HWO va trebui să fie de 1.000 de ori mai stabil decât Telescopul James Webb, care a implicat un buget de 10 miliarde de dolari.
Din această cauză, cercetătorii de la NASA, împreună cu compania ALLVAR, cercetează un aliaj cu „expansiune termică negativă” (NTE), care se micșorează cu creșterea temperaturii.
Primele teste efectuate de NASA au avut rezultate promițătoare
Conform informațiilor furnizate de NASA, „un segment de aliaj NTE cu lungimea de 1 metru se va micșora cu 0,003 mm pentru fiecare creștere a temperaturii de 1° C.”
„Deoarece acest aliaj se contractă pe când alte materiale se dilată, aliajul ALLVAR 30 poate fi utilizat pentru a compensa dilatarea și contracția altor materiale”, se menționează în comunicatul agenției.
Testele au arătat rezultate promițătoare: ALLVAR a construit o oglindă de test montată pe suporturi dintr-un aliaj de titan, care se dilată la căldură, și pe suporturi fabricate din aliajul 30. Ambele aliaje au avut comportamente conform așteptărilor, aliajul 30 compensând dilatarea aliajului de titan și asigurând stabilitatea oglinzii.
NASA consideră că aceste teste demonstrează că aliajul 30 „a îmbunătățit performanța comutatoarelor termice pasive și a fost utilizat pentru a reduce efectele negative ale variațiilor de temperatură asupra îmbinărilor cu șuruburi și opticii infraroșii.”
Cercetătorii analizează cum poate fi implementat aliajul 30 în diverse aplicații spațiale.
Agenția a anunțat, de asemenea, că „șuruburile, saibele și distanțierele dezvoltate de ALLVAR sunt acum disponibile pentru vânzare, menținând o forță de strângere constantă în condiții de temperaturi extreme, atât în spațiu, cât și pe Pământ.”
FOTO articol: Planetă similară Pământului © Pitris | Dreamstime.com.
