Newtons rumteleskop opføres i Indien

En 400 år gammel ide, det flydende hulspejl, skal nu bruges i professionelt, videnskabeligt observatorium. Spejlet er fire meter i diameter.

Af Kent Krøyer,  tirsdag 03. jun 2008 kl. 14:56

Det perfekte hulspejl opstår, når en kviksølvoverflade roteres. Formen, som kviksølvet skal ligge i, støbes på samme måde - under rotation. På den måde bliver kviksølvmængden mindst mulig. Og den er både tung og giftig.

Et astronomisk teleskop med flydende hulspejl på fire meter i diameter kommer i drift i 2009 på en bjergtop ved Devastahl i det nordlige Indien. Projektet hedder ILMT (International Liquid Mirror Telescope).

Et flydende hulspejl dannes ved, at en reflekterende væske drejes rundt i en beholder, sædvanligvis kviksølv. Derved omdanner tyngdekraften og rotationskræfterne væskeoverfladen til en præcis, parabolisk facon, ideelt til kikkerter.

Fidusen ved at bruge et flydende spejl er, at formen er perfekt, og at det kun koster en hundrededel af et slebet glasspejl. Det betyder, at et observatorium samlet kan bygges for kun fem procent af, hvad andre rumobservatorier koster.

Desuden kan et flydende hulspejl bliver meget stort. De foreløbigt største eksperimentalmodeller er op til seks meter i diameter.

Isaac Newton kom med ideen om at bygge sådanne observatorier, men det var ikke muligt at gennemføre på hans tid. I dag kan man bygge en elektromotor, der kan dreje det rundt, og et luftleje, som det tunge kviksølvspejl kan hvile blidt på, mens det roterer. Kviksølv vejer 16 kg per liter.

Kigger kun på den nattehimmel, der flyver forbi
Ulempen ved flydende spejle er, at de kun kan bruges til at kikke lodret opad. Ellers bliver faconen upræcis. Men det betyder også, at stativet, som spejlet skal sidde i, bliver enkelt og billigt.

Man kan derfor ikke følge et astronomisk objekt på sædvanlig vis ved at dreje eller tippe kikkerten. I stedet bruges et CCD-kamera, som flytter kikkertens fokus ved hjælp af TDI (Time Delay Integration). I praksis betyder det, at billedfeltet forskydes på CCD-chippen i samme takt som Jordens vinkelhastighed.

TDI-forskydningen skal dog bygges specielt til en bestemt breddegrad, og der er i planlagt to mulige positioner, hvor International Liquid Mirror Telescope kan ende med at stå. Det ene er som nævnt i Devasthal i Indien, og det andet er i Sydamerika.

Sådan et observatorium kan altså kun bruges til ganske bestemte opgaver, da den kun kan iagttage den stribe himmel, der kommer forbi.

Den foreliggende projektopgave lyder på at opsamle billeder af nattehimlen gennem fem år og gemme billederne på harddiske, så de bliver brugbare med både nuværende og senere videnskabelige dataprogrammer.

Drømmen er et 100 meter stort flydende spejl på Månen
Andre forskere, mellem dem Ermanno Borra fra Laval University i Quebec City i Canada, arbejder på et flydende hulspejl, der kan tippes helt op til 30 grader. Det handler om at bruge væske med en høj viskositet, så den ikke når at komme ud af facon, når tyngdekraften vil trække den skæv.

Muligheden for at bygge et otte-meter-observatorium, ALPACA (Advanced Liquid-mirror Probe of Astrophysics, Cosmology and Asteroids), med flydende spejl er ved at blive undersøgt på Columbia Universitet i USA.

Men drømmen om det ultimative i den retning er et 100 meter flydende spejl på Månen. Det vil være i stand til at samle 1.736 gange så meget lys som rumteleskopet Hubble. Det store Månespejl rummer dog et par udfordringer. For eksempel kan man ikke bruge kviksølv til spejlet, da det fryser til fast form, så snart måneoverfladen kommer i skygge.