„Koraliniai spąstai“ šviesai
Jungtinės Karalystės Surėjaus universiteto astrofizikų komanda mano radusi praktišką sprendimą.
Jų atliktas tyrimas rodo, kad šią problemą gali išspręsti „Vantablack 310“ – speciali vienos juodžiausių pasaulio medžiagų versija, pritaikyta kosminiams aparatams.
Didžiausias dirbtinių palydovų (pavyzdžiui, „SpaceX“ valdomų „Starlink“) trūkumas – blizgantis metalinis jų korpusas, kuris veikia kaip milžiniškas veidrodis, atspindintis saulės šviesą atgal į Žemę.
Mokslininkų idėja paprasta: padengti šiuos palydovus „Vantablack 310“ danga. Laboratoriniuose bandymuose ši medžiaga pademonstravo neįtikėtinus rezultatus – ji sugeria net 98 proc. į ją krentančios šviesos, o tai reiškia, kad atgal atsispindi vos 2 procentai.
Naudodami elektroninį mikroskopą, tyrėjai ištyrė šios dangos struktūrą ir aptiko, kad ji sukuria miniatiūrines formas, primenančias koralus su giliomis ertmėmis.
Šviesos fotonai, patekę į šiuos „koralinius spąstus“, tiesiog pasiklysta tarp mikroskopinių struktūrų, virsta šiluma ir nebegali ištrūkti atgal į kosmosą.
Pranašumas prieš dabartinius „SpaceX“ bandymus
Norėdami įvertinti technologijos efektyvumą, tyrėjai pritaikė fizikos modelius, testuodami padengto palydovo atspindžius skirtingose orbitos trajektorijose, pavyzdžiui, skriejant virš snieguotų plotų ar virš vandenyno.
Rezultatai buvo palyginti su Tarptautinės astronomijos sąjungos rekomendacijomis bei dabartiniais „SpaceX“ bandymais sumažinti atspindžius.
Įprastas „SpaceX“ palydovas pasižymėjo itin dideliu ryškumu - 3,7 balo pagal astronominę ryškio skalę. Kuo skaičius mažesnis, tuo objektas danguje šviesesnis.
Astronomai rekomenduoja, kad palydovų ryškumas danguje neturėtų viršyti 7 balų ribos, būtų kuo sunkiau įžiūrimi plika akimi.
Net ir pačiomis nepalankiausiomis sąlygomis, juodąja medžiaga padengtas palydovas pasiekė 6,7–7,0 balų ryškumą, o daugelyje imitacinių orbitų rodikliai nukrito iki saugių 7,1–7,8 balų.
Tai reiškia, kad ši danga pasirodė geriau arba visiškai prilygo specialiems „SpaceX“ kuriamiems tamsintiems variantams, nereikalaudama keisti paties kosminio aparato dizaino.
Egzaminas tikrame kosmose
Mokslininkai pabrėžia, kad šis tyrimas apėmė tik optinį naudingumą. Kosmoso aplinka yra negailestinga – ten veikia ekstremalūs temperatūrų skirtumai, vakuumas ir kosminė radiacija, todėl medžiaga privalo būti itin patvari.
Sekantis didysis žingsnis jau suplanuotas: „Vantablack 310“ danga bus padengtas nedidelis palydovas artėjančioje misijoje „Jovian-1“.
Tai leis mokslininkams išmatuoti realų palydovo ryškumą tiesiai iš Žemės observatorijų, kai šis skries orbitoje.
Tyrėjų teigimu, džiugina tai, kad ši technologija leidžia pereiti nuo problemos identifikavimo prie realių, faktais grįstų sprendimų.
Jei ateityje žmonija bus vis labiau priklausoma nuo palydovinių sistemų, tai neturėtų kainuoti mūsų galimybės tyrinėti naktinį dangų.
