Űrtávcsövek esetén a méret nagyon is lényeges, mivel minél nagyobb egy ilyen szerkentyű, annál több fényt gyűjt össze – vagyis messzebbre lehet vele tekinteni, és részletesebben tanulmányozhatóak a segítségével a távoli objektumok. Képzeljük el, hogy ha lehetőségünk lenne tízszer vagy akár százszor nagyobb távcsöveket készíteni, mint amilyeneket jelenleg használunk! Egy ilyen távcsőhöz vezető úton az első lépést az olyan egyszerűen és könnyedén létrehozható lencsék jelentik, melyek gyártására a mikrogravitációs környezet kifejezetten ideális. Az ilyen lencsék kivitelezése pedig nem sci-fi, az alapelvek kidolgozása után és a zéró gravitációs repülés során tesztelt módszert hamarosan a világűrben, a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén próbálják majd ki – és ez lesz az első alkalom, hogy optikai alkatrészt készítenek a világűrben – áll a NASA közleményében.

Az alapelv egyszerű: minden folyadékot jellemez az úgynevezett felületi feszültség, amely a felületüket összetartó erőként írható le – a Földön emiatt alakul ki a vízcseppek jellegzetes formája például. Bizonyos cseppméret esetén (kb. 2 mm átmérő vagy kisebb) azonban a felületi feszültség nagyobb, mint a gravitáció, így pedig kialakul a tökéletes gömbforma – az űrben pedig erősebb gravitációs vonzás híján némi átmenet után épp ilyen gömbbé rendeződnek a szabad állapotú folyadékok.

A Fluidic Telescope Experiment vagy FLUTE tehát annak jár utána, hogy ez a jelenség mennyire járulhat hozzá nagyméretű, de könnyen előállítható lencsék kidolgozásához. Miként Edward Balaban, a kísérlet vezető kutatója fogalmazott:

„Azt gondoltuk, miért ne használnánk ki a folyadékok természetes viselkedését mikrogravitációs környezetben, és alkalmazzuk ezt nagyméretű teleszkópok vagy űrben gyártott optikai alkatrészek építésénél […] A mikrogravitációban a folyadékok olyan formákat öltenek, amelyek hasznosak lencsék és tükrök készítéséhez, így ha az űrben gyártjuk le őket, akkor a jelenség segítségével a korábban feltételezetteknél drámaian nagyobb teleszkópok készítésére is lehetőség nyílik.”

Az elméletet először a Földön próbálták ki olyan polimerek segítségével, amelyeket egyébként pillanatragasztókban, illetve műkörmöknél használnak. Ezeket a polimereket úgy hígították, hogy a sűrűségük megegyezzen a vizével, így vizes közegben a felhajtóerő iktatta ki a gravitációt, és szimulálta mintegy a súlytalanság körülményeit. Az eredmény? Olyan lencsék amelyek a legjobb polírozási módszerekkel előállított lencsékkel voltak összevethetőek vagy akár még azoknál is kiemelkedőbb felületi minőséggel rendelkeztek, miközben csak töredékidőbe került az előállításuk. Miként egy másik kutató nyilatkozott:

„Ez a módszer lehetővé teszi számunkra, hogy teljesen kihagyjunk minden mechanikai folyamatot, mint például a csiszolás vagy polírozás. A folyadékok természetes fizikája egyszerűen elvégzi helyettünk az összes munkát.”

Ezt követően 2021 decemberében a csapat két ZeroG parabola repülésen próbálta ki az ötletet. A repülések 50 lehetőséget biztosítottak a 15-20 másodperces mikrogravitációs periódusok elérésére – ami elég hosszú volt ahhoz, hogy folyadéklencséket képezzenek és adatokat rögzítsenek. Magyarán a lencséket akár pár másodperc alatt is létre lehetett hozni.

A következő lépés pedig immár a világűr, egész pontosan a Nemzetközi Űrállomás, ahol ismételten polimerekből képeznek majd lencséket, melyeket, miután felvették a megfelelő alakot, UV-fénnyel és magas hőmérséklettel keményítenek majd tartóssá – a lencsék pedig további tanulmányozásra visszatérnek a Földre. A kísérletet az Axiom–1 küldetés tagjai végzik majd el (erről lentebb írtunk részeletesebben), egész pontosan Eytan Stibbe legénységi tag (a tartalékos a feladatra az Ax-1 küldetésparancsnoka: Michael Lopez-Alegria).

Napokon belül indul a misszió, ami beindíthatja a nagyüzemi űrturizmust Április 8-án az Axiom Space első alkalommal fog civil űrhajósokat szállítani a Nemzetközi Űrállomásra. A tíznapos küldetést számos hasonló követheti, köztük egy magyar űrhajóssal is.

(Kép: illusztráció egy folyadéklencse-technológiára épülő űrtávcsőhöz, forrás: NASA/Studio Ella Maru)