NASA下一代太空望远镜项目亮相！50米巨镜由液体构成，系外行星探测迈入新纪元
亲爱的读者朋友：
晚上好！
又到了“太空来信”时间，每到此时，我会非常期待为大家带来天文学发展的新资讯，希望大家喜欢。
今天我带来了一则有关天文望远镜的新消息。
望远镜是人类最有价值的一项发明，它扩大了我们的视野，开拓了我们的胸怀。
宇宙中，假若还有哪种生物能够使用望远镜，他们一定非常了不起。
好，下面言归正传。
50米口径的太空望远镜
想象一下，一台主镜直径达50米的太空望远镜升空了！
50米，几乎是詹姆斯·韦伯太空望远镜口径的八倍！
接下来，我们再大胆地想象，这架巨型太空望远镜的镜面是由液态物质构成的，是的，它并不是玻璃。
你相信吗？是不是有点科幻？
流体镜面望远镜（FLUTE）概念图（图片来源：NASA）
实际上，这是科学家们正在构想的一种“下一代望远镜”，是美国宇航局和以色列理工学院联合开展的一个项目，它极有可能为太空望远镜的发展开辟全新的途径。
传统方法已触及瓶颈
目前，太空望远镜的发展已触及瓶颈。
詹姆斯·韦伯太空望远镜拥有6.5米直径的分段镜面，它是目前口径最大的太空望远镜，科学家们已使用可折叠可展开的技术将这架望远镜布置到了太空。
詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜（图片来源：NASA）
然而，接下来呢？
一些科学家认为，可折叠可展开的技术已经发展到了极限。
我们可以想象，假若使用这种技术将更大口径的望远镜，例如10米口径的望远镜安置到太空，它的技术难度会有多大。
需要数十米级别的太空望远镜
然而实际上，科学家们所要求的是，未来的望远镜应该能直接为系外类地行星成像，这样的太空望远镜需要数十米级别的镜面。
这是因为，系外类地行星距离我们非常遥远，要清晰地拍摄到它们的表面特征，望远镜的镜面必须很大才能收集到足够多的光线，从而达到观测所要求的效果。
所以，另辟蹊径，寻找更有发展前景的技术空间非常重要，而液体镜面方案可谓正好满足了这样的需要。
奇妙的液体镜面
液体镜面的原理是，在太空微重力的环境下，薄层液体会因表面张力自然地形成完美的球面，而这个球面正是望远镜镜面所需要的形状。
詹姆斯·韦伯太空望远镜与下一代流体望远镜的概念尺寸对比图。（图片来源：NASA）
但这个方案现实吗？人们会问，当望远镜从一个观测目标转向另一个目标时，它会发生什么？这种转动会不会导致镜面的变形呢？
是的，的确如此，实验显示，当50米直径、1毫米厚的液体望远镜进行常规转动时，镜面确实会发生变形，边缘的扰动可以达到数微米。
幸运的是，科学家们发现，这种变形由外向内传播的速度极其缓慢，需要数年才能影响到镜面中心区域的光学性能，这意味着在很长的一段时间内，镜面的大部分区域仍能保持足够的稳定。
研究发现，液体镜面望远镜经10年频繁转动后，80%的镜面仍能保持精度，满足光学需求。假若合理控制转动的次数和幅度，使用效果会更好。
通往智能化
这项技术的意义远不止于只是建造更大的望远镜，它还能帮助科学家们打造更灵活，更智能化的太空望远镜。
这是因为，液体镜面技术更有可能使下一代太空望远镜发展成能根据不同观测任务自我重塑形态、自动校正光学像差、甚至自动修复因微陨石撞击所带来的损伤的太空望远镜。
液体镜面望远镜。（图片来源：NASA轨道碎片项目办公室）
想象一下，一架望远镜可以根据不同的观测目标改变自己的形状。
可以在受到微陨石的撞击后自我修复，继续正常工作。
这难道不正是未来望远镜所需要的能力吗？
众所周知，望远镜是天文学发展的关键因素，迄今为止的宇宙探索和太空发现都有力地证明了这一点。所以，液体太空望远镜的新思路非常令人期待。
好了，今天先聊到这里，我们下次再见。
晚安！
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