NASA Jajaki Prospek Teleskop Luar Angkasa dengan Lensa Cair

Eksperimen Stibbe akan melihat apakah cairan dapat digunakan untuk membuat lensa dan cermin presisi tinggi di luar angkasa.

“Kami berpikir, mengapa tidak memanfaatkan cara cairan berperilaku secara alami dalam gayaberat mikro dan menerapkannya pada konstruksi teleskop skala besar atau komponen optik buatan luar angkasa yang dapat memiliki semua jenis kegunaan,” kata Edward Balaban, peneliti utama dari Eksperimen Teleskop Fluidik (FLUTE) di Pusat Penelitian Ames NASA.

“Dalam gayaberat mikro, cairan mengambil bentuk yang berguna untuk membuat lensa dan cermin, jadi jika kita membuatnya di luar angkasa, mereka dapat digunakan untuk membangun teleskop yang secara dramatis lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya,” jelasnya.

Tes Sebelumnya yang Berhasil di Bumi

sebelumnya para peneliti telah menguji lensa cair di Bumi dengan mensimulasikan lingkungan tanpa bobot dengan air.

Dr. Valeri Frumkin dari Technion Institut Teknologi Israel mengatakan dengan menyuntikkan cairan yang dapat dipadatkan, ke dalam bingkai melingkar yang terendam air, ilmuwan dapat membuat lensa secara harfiah di ember.

“Polimer, yang juga digunakan di salon kuku untuk membuat kuku akrilik atau perekat seperti lem super, adalah pilihan alami untuk bahan lensa,” katanya.

“Triknya adalah memastikan bahwa air memiliki kerapatan yang sama persis dengan polimer yang kita injeksikan sehingga gaya apung secara tepat melawan gaya gravitasi untuk mensimulasikan kondisi tanpa bobot,” jelasnya.

Kualitas permukaan lensa padat yang dibuat dengan cairan dengan cara ini ternyata "sangat baik", menyaingi atau bahkan melampaui proses pemolesan terbesar yang tersedia dalam fabrikasi lensa optik. Selanjutnya, dibandingkan dengan lensa standar, mereka membutuhkan sepersepuluh waktu untuk membuatnya.

“Metode ini memungkinkan kami untuk sepenuhnya melewati proses mekanis apa pun seperti penggilingan atau pemolesan,” kata profesor teknik mesin Technion, Moran Bercovici.

Para peneliti menguji eksperimen mereka dalam gayaberat mikro simulasi pada penerbangan pesawat parabola ZeroG setelah eksperimen darat yang sukses. Mereka mampu menghasilkan lensa cair dalam bentuk yang tepat untuk waktu yang singkat sebelum pesawat berhenti terjun dan gravitasi merusak lensa.

Membuka Pintu Teleskop Luar Angkasa Raksasa

Stibbe akan menambahkan langkah ekstra untuk menyembuhkan cairan menjadi lensa yang mempertahankan bentuknya, saat eksperimen dilakukan dalam gayaberat mikro permanen di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Lensa akan dikirim ke Bumi untuk dipelajari oleh para ahli NASA di Ames, setelah dibuat dengan polimer cair dan dikeraskan dengan radiasi ultraviolet atau suhu.

“Kami berharap pendekatan ini akan menciptakan permukaan yang berbentuk sempurna dan halus: permukaan terbaik untuk berubah menjadi cermin,” kata ilmuwan FLUTE Vivek Dwivedi di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA.

“Jika percobaan stasiun kami berhasil, ini akan menjadi pertama kalinya komponen optik dibuat di luar angkasa,” kata Balaban.

Jika semuanya berjalan dengan baik, cairan yang dikirim ke luar angkasa dalam beberapa misi, dapat dikumpulkan untuk membentuk teleskop ruang angkasa kolosal yang bisa jadi terlalu besar untuk diluncurkan dari Bumi.

Teleskop Luar Angkasa James Webb akan menangkap gambar ruang angkasa berkualitas tinggi yang pernah dilihat manusia. Namun, mungkin suatu hari nanti akan diambil alih oleh teleskop "lensa cair" 100 kali lebih besar yang akan menangkap foto luar angkasa yang hanya dapat kita bayangkan hari ini.