NASA ve Technion’un ortak çalışması olan FLUTE projesi, uzayda devrimsel bir teleskop tasarımını hedefliyor: sıvı aynalarla 50 metre çapında teleskoplar. Bu, geleneksel cam aynalardan önemli ölçüde farklı bir yaklaşım.
Bir futbol sahası büyüklüğünde, James Webb Uzay Teleskobu’nun aynasından neredeyse sekiz kat daha büyük bir sıvı ayna tasarımı, başlangıçta ciddi teknik zorluklar ortaya koymuştu. Teleskobun yön değiştirmesi sırasında sıvının yüzeyinin nasıl etkileneceği belirsizdi. Ancak teorik modeller ve laboratuvar deneyleri, bu aynaların dönüş sırasında mikrometre düzeyinde bozulmalar yaşadığını, ancak bu bozulmaların aynanın merkezine çok yavaş yayıldığını ortaya koydu. Bu bozulmalar, teleskobun 10 yıl boyunca sürekli hareket halinde olması durumunda bile, aynanın yaklaşık %80’inin yüksek optik kaliteyi koruyabileceği anlamına geliyor.
Araştırma, bu tür teleskopların sınırlı yön değiştirme kapasitesine sahip “manevra bütçeleri” ile çalışması gerektiğini gösteriyor. İlginçtir ki, küçük, çok yönlü manevralar, büyük bir tek hareketten daha iyi sonuç veriyor. Çünkü küçük manevralar, daha az simetrik bozulma desenleri oluşturuyor ve bu desenler daha kolay optik olarak düzeltilebiliyor. Bilim insanları, bu teorileri doğrulamak için laboratuvarlarda sıvı filmlerde elektromanyetik kuvvetlerle kontrollü bozulmalar oluşturan deneyler yaptılar. Deney sonuçları, geliştirilen matematiksel modelin sıvı dinamiklerini doğru tahmin ettiğini ortaya koydu.
Bu çalışma, sıvı aynalı teleskopların sadece daha büyük olmakla kalmayıp, aynı zamanda daha esnek ve kendi kendini yenileyebilen sistemler olabileceğini gösteriyor. Gözlem ihtiyaçlarına göre şekil alabilen, optik hataları düzeltebilen ve hatta mikrometeor çarpmalarından sonra kendini onarabilecek teleskoplar. Bununla birlikte, sıvının uzayda taşınması ve kontrolü, mühendislik açısından hala büyük bir zorluk. Ancak bu araştırma, bu tür teleskopların uzun yıllar boyunca görev yapabileceğini ve hatta sıfırdan yeniden şekillendirilebileceğini gösteriyor. 2030’lu yıllarda fırlatılması planlanan yeni nesil uzay teleskopları için FLUTE, cam ayna teknolojisinden akışkan fizik temelli tasarımlara geçişin önemli bir göstergesi olabilir.