Идея жидкого зеркала для телескопа не нова. Первый отражательный телескоп (рефлектор) с параболическим зеркалом был разработан еще Исааком Ньютоном около 1670 года. Он же предложил для создания зеркала использовать свойство жидкости формировать параболические поверхности при вращении. На практике идея была воплощена Робертом Вудом. Как правило, для этих целей используют ртуть.
Жидкие зеркала обладают рядом неоспоримых преимуществ. Они значительно дешевле, чем обычные. Кроме того, их поверхность совершенна, что особенно важно при изготовлении больших зеркал, а фокусное расстояние можно менять, регулируя скорость вращения.
Еще лучше разместить такой телескоп на Луне, где отсутствует атмосфера. Однако тут сразу появляются трудности. Например, как доставить столько ртути на Луну? Не говоря уж о том, замерзнет ли она там или испариться.
Исследователи из Канады и США предложили использовать другой подход. Они взяли распространенную
ионную жидкость этилсульфат 1-этил-3метилимидазола и покрыли ее поверхность коллоидными частицами серебра размером несколько десятков нанометров.
Было обнаружено, что в процессе осаждения серебро может диффундировать в объем жидкости, а это препятствует образованию толстого слоя. Потом пленка металла остается стабильной. Поэтому было решено перед серебром нанести на поверхность жидкости слой хрома. В итоге получилось зеркало, хорошо отражающее в инфракрасном диапазоне.
Ионная жидкость значительно легче ртути, не испаряется, замерзает при значительно более низких температурах. Для создания лунного телескопа можно подобрать состав, удовлетворяющий множеству требований. По словам ученых, лунное зеркало на основе ионной жидкости может запросто достигать 100 м в диаметре.
Работа была опубликована в
Nature.