Nuova tecnologia di rivestimento potrebbe trasformare la manutenzione degli specchi dei telescopi

Il costo e l'efficienza della manutenzione dello specchio del telescopio sono da tempo al centro dell'attenzione sia degli astronomi dilettanti che dei professionisti.La comunità astronomica è entusiasta di una rivoluzionaria tecnologia di rivestimento degli specchi, affermando di operare a una frazione del costo dei metodi convenzionali di deposizione sotto vuoto, eliminando al contempo la necessità di attrezzature di vuoto complesse,si prepara per il suo potenziale debutto alla convenzione Stellafane di quest'anno.

Al centro del dibattito si trova un nuovo processo di rivestimento chimico che opera in modo notevole senza richiedere un ambiente a vuoto, riducendo notevolmente sia i costi dell'attrezzatura che la complessità operativa.Le stime preliminari suggeriscono che questo nuovo metodo potrebbe offrire servizi di rivestimento a circa $ 1 per pollice di diametro dello specchioIn caso di verifica, questa struttura dei prezzi potrebbe alterare l'attuale panorama del mercato.

Secondo quanto riferito, i primi utenti come l'astronomo dilettante Dave Kelly si stanno preparando a testare la tecnologia sui loro specchi, segnalando una potenziale applicazione nel mondo reale.Il nuovo rivestimento dovrebbe avere una durata di cinque anni mantenendo una copertura uniforme, potenzialmente offrendo vantaggi significativi rispetto alla tradizionale deposizione a vuoto in termini di costi di manutenzione e di convenienza.

Tuttavia, lo scetticismo persiste riguardo all'affermazione di "$1 per centimetro quadrato".Alcuni esperti di astronomia ricordano una presentazione in un club in cui un oratore dimostrò con successo specchi da 24-25 pollici rivestiti d'argento a casa per circa 20 dollari di materialeMentre il nome del relatore non è stato immediatamente ricordato, i funzionari del club stanno cercando di recuperare questi dettagli storici per il confronto.

Gli esperti del settore con esperienza nel rivestimento a vuoto suggeriscono che diversi metodi di rivestimento non a vuoto potrebbero essere tecnicamente fattibili, anche se potrebbero compromettere la precisione.Tecniche di rivestimento in polvere che comportano l'applicazione a spruzzo seguita da cottura, o processi che evaporano composti organici volatili per lasciare depositi metallici, sono stati proposti come possibili alternative.

Tuttavia, questi professionisti sostengono che per la ricucitura degli specchi, la deposizione al vuoto assistita da ioni (Arco catodico) rimane lo standard d'oro,offrendo precisione a livello molecolare in condizioni di vuoto estreme.

Contrariamente alle aspettative iniziali, la prossima dimostrazione di Stellafane presenterà la tecnologia standard di rivestimento a vuoto piuttosto che il nuovo processo chimico.Alan Ward prevede di presentare apparecchiature portatili per il rivestimento a vuoto, offrendo ai partecipanti opportunità di rivestimento a basso costo (che richiedono solo sacchi di ghiaccio per il raffreddamento) per specchi fino a 10 pollici di diametro.

La scelta del materiale di rivestimento presenta un altro livello di complessità.i rivestimenti d'argento non protetti possono avere prestazioni inferiori rispetto all'alluminio nel range 385-500nmLe sovrapposizioni dielettriche avanzate possono migliorare le prestazioni dell'argento e prevenire l'ossidazione, ma questi trattamenti aggiuntivi aggiungono complessità e costo.

Anche l'argento spruzzato o depositato, senza un corretto rivestimento protettivo, può risultare meno resistente delle alternative all'alluminio.Ciò suggerisce che una qualsiasi tecnologia di "spray silver" richiederebbe probabilmente trattamenti supplementari per eguagliare le prestazioni e la longevità dell'alluminio.

Con un diametro di 1 dollaro per pollice, uno specchio da 12 pollici costerebbe circa 12 dollari per rivestimento, paragonabile ai servizi a basso costo esistenti.i calcoli basati sull'area rivelano un rapido aumento dei costi per gli specchi più grandiMentre alcuni vedono la dimostrazione di Stellafane come principalmente educativa, altri vedono un potenziale commerciale nella tecnologia.

Esistono precedenti storici per le tecniche di argentatura chimica, sebbene la pratica moderna favorisca la deposizione a vuoto per la deposizione molecolare uniforme.Esempi pratici includono un astronomo dello Utah che mantiene uno specchio da 70 pollici con spray argentante a circa 50 dollari per applicazione (che richiede un rivestimento semestrale), e l'associazione di astronomia RASC di Toronto che gestisce un telescopio da 72 pollici con metodi di rivestimento simili.

Gli attuali test condotti da un team di ricerca dell'Oregon si concentrano sulla tecnologia dell'argento spray con rivestimenti protettivi per prolungare la durata, mostrando promesse per specchi superiori a 14 pollici.presentata all'anno scorso al simposio di Portland, ha suscitato un notevole interesse.

Gli studi indicano che anche i rivestimenti di alluminio nudi possono mostrare una degradazione significativa entro nove mesi, sviluppando buchi di spillo e riducendo la riflettività al di sotto del 70%.Questo sottolinea l'importanza di trattamenti protettivi e di piani di manutenzione.

Mentre i metodi non a vuoto offrono vantaggi convincenti in termini di costi e di accessibilità, si trovano di fronte a continue sfide in materia di uniformità, precisione, durata,e stabilità delle prestazioni a lungo termine rispetto alla deposizione a vuotoL'adozione futura della tecnologia dipenderà dal continuo perfezionamento, dalla convalida costi/benefici e dall'accumulo di esperienza utente.

Per gli astronomi dilettanti, soluzioni affidabili e convenienti per la manutenzione degli specchi potrebbero ridurre significativamente le barriere all'ingresso, potenzialmente espandendo la partecipazione all'astronomia osservazionale.