超薄“镜面膜”或将助力打造更大的太空望远镜

经过多年的设计和工程努力，詹姆斯·韦伯太空望远镜终于成功将有史以来最大的望远镜镜面送入太空。如今，詹姆斯·韦伯太空望远镜的标志性结构——直径 6.5 米、镀金阵列——绕太阳运行，距离地球 150 万公里，定期提供令人惊叹的、以前无法看到的宇宙景观。尽管其成果令人难以置信，但一项新的、有前途的“镜面膜”突破已经在酝酿中，有朝一日，它可能会以一种新的方式向科学家展示太空。

据德国马克斯·普朗克地外物理研究所最近发​​布的公告，研究员塞巴斯蒂安·拉比恩设计了一种更轻、更薄、更经济的反射材料，理论上可以制造出 15-20 米宽的望远镜镜子。拉比恩在《应用光学》杂志上发表的一篇论文中详细介绍了这种材料，他首先在真空室内蒸发了一种目前未指定的液体，这种液体慢慢沉积在内表面上，然后结合形成一种聚合物，最终形成镜子的底座。

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望远镜的镜子需要抛物线形状才能将光线集中到一个点上。为了实现这一点，拉比恩和他的团队在真空室内放置了一个装有额外液体的旋转容器。新注入的液体形成了一个“完美的抛物线形状”，然后聚合物在其上生长形成镜子的底座。正如Space.com所指出的，“通过蒸发将反射金属层施加到顶部，然后将液体冲走。”

拉比恩在公告中解释道：“利用这一基本物理现象，我们在这个完美的光学表面上沉积了一种聚合物，形成了一个抛物面薄膜，一旦涂上铝等反射面，就可以用作望远镜的主镜。”

目前，尽管研究中的材料可以轻松折叠或卷起，以便运送到太空，但这种最佳抛物线形状“几乎不可能”重新形成。为了解决这个问题，研究人员开发了一种新的热方法，利用局部、光衍生的温度变化来获得自适应形状控制，从而使膜恢复到其必要的光学形状。

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除了望远镜应用外，新镜膜还可用于自适应光学系统。这些系统依靠可变形镜来补偿入射光的失真。鉴于新材料的极强延展性，可以通过静电致动器以比现有方法更便宜的方式对镜子进行塑形。

展望未来，拉比恩的团队希望进行进一步的实验，以提高薄膜的延展性，以及提高其能够承受的初始变形量。他们还计划制造更大的最终产品——这一目标对于将这项新技术带入太空至关重要。