Plan voor vloeibare spiegel op maan

Astronomen die echt diep het heelal in willen kijken, en dus ver terug in de tijd, die moeten een telescoop op de maan neerzetten. Vanaf daar kunnen in alle rust en amper gehinderd door atmosferische storingen honderd tot duizend keer zwakkere objecten zichtbaar gemaakt worden. Beter dan met de nieuwe ruimtetelescopen, zoals de James Webb-telescoop, die vanaf 2013 de Hubble opvolgt. Vanaf de maan zou zo het vroegste heelal in beeld gebracht kunnen worden.

Dat schrijft een groep onderzoekers onder aanvoering van Ermanno Borra van de Université Laval in Quebec, deze week in het wetenschapsblad Nature. Hun artikel beschrijft vervolgens hoe zo’n telescoop eruit zou kunnen zien.

Het basisidee is een vloeibare telescoopspiegel. Zulke spiegels, waarin bijvoorbeeld vloeibaar kwik ronddraait, bestaan al op aarde. De draaiende beweging zorgt voor een nauwkeurig instelbaar parabolisch gekromd oppervlak, terwijl het vloeistofoppervlak als vanzelf al spiegelglad is. Een oplossing die daarom goedkoper is dan spiegels van glas.

Maar de maan stelt extra eisen aan zo’n spiegel. De ijle dampkring zorgt er bijvoorbeeld voor dat vloeistoffen er sneller verdampen. Het is er koud, maar de vloeistof mag niet stollen. En de zwaartekracht is er een zesde van die op aarde. De spiegel moet dus langzamer draaien om eenzelfde kromming te bereiken; en dat stelt voorwaarden aan de stroperigheid van de vloeistof.

De oplossing zoeken Borra en collega’s in ionische vloeistoffen – eigenlijk zouten die bij lage temperaturen al vloeibaar zijn, en nauwelijks verdampen. Hun resultaten tonen dat die ionische vloeistoffen inderdaad de basis voor een spiegel kunnen vormen. Zo bedekten ze een klein oppervlak (1,25 vierkante centimeter) ionische vloeistof met een dun laagje chroom en daarna met zilver. Samen gaf dat inderdaad nagenoeg de vereiste zuivere reflectie, wat bewijst dat het idee vruchtbaar is. Een spiegel van 20 tot honderd meter doorsnee, laat staan op de maan, is het natuurlijk nog niet.