Вчені NASA створили унікальний матеріал, що допоможе шукати і досліджувати нові екзопланети

Інженери NASA разом із компанією ALLVAR розробили унікальний сплав, який здатен скорочуватися при нагріванні й розширюватися при охолодженні — тобто має так зване негативне теплове розширення (NTE). Такий матеріал може стати ключем до створення ультрастабільних космічних телескопів нового покоління для пошуку й дослідження екзопланет.

Одне з головних завдань майбутніх місій NASA — виявлення планет, здатних підтримувати життя. Для цього телескопи повинні досягати надзвичайно високого контрасту (1:1 000 000 000), розрізняючи світло екзопланети на тлі яскравішої зорі. Для досягнення цього потрібна конструкційна стабільність на рівні 10 пікометрів — удесятеро менше за діаметр атома.

Сплав ALLVAR Alloy 30 має коефіцієнт теплового розширення -30 ppm/°C (для порівняння: алюміній +23 ppm/°C), і може компенсувати розширення інших матеріалів, таких як титан чи Invar, що застосовуються в космічних апаратах. Це дозволяє створювати конструкції з майже нульовою зміною розмірів навіть при великих температурних коливаннях. Під час випробувань структура з цим сплавом показала стабільність на рівні 11 пікометрів, тобто вже наближається до необхідного для космічних обсерваторій стандарту.

Технологія вже використовується для підвищення стабільності оптики та інших чутливих елементів — зокрема в підсистемах місії Roman та місячного експерименту LuSEE Night. Новий матеріал також може бути корисним у квантових технологіях, ядерній енергетиці, медичній візуалізації й навіть у складних інженерних вузлах для компенсації температурних деформацій.

Створення такого сплаву відкриває нові горизонти для досліджень Всесвіту та технологій майбутнього, а також наближає запуск революційних космічних обсерваторій, здатних знайти ознаки життя на далеких планетах.