A világ legfeketébb festéke mentheti meg az éjszakai égboltot
Az alacsony Föld körüli pályán már több mint 14 ezer műhold kering, számuk pedig gyorsan növekszik. A fényes szerkezetek ugyanakkor napfényt vernek vissza, hosszú csíkokat hagyva a földi obszervatóriumok felvételein. Brit kutatók szerint a megoldás meglepően egyszerű lehet: az űreszközöket a világ legsötétebb bevonatával kellene kezelni.
A műholdak a csillagászati képek jelentős részét zavarhatják meg, a következő években tervezett új konstellációk pedig tovább súlyosbíthatják a problémát. A jelenséget műholdak okozta fényszennyezésnek nevezik: az űreszközök felületéről visszaverődő napfény olyan nyomokat hoz létre a felvételeken, amelyek elfedhetik a halvány csillagokat, galaxisokat és más égitesteket.
Astha Chaturvedi, a Surrey-i Egyetem asztrofizikusa és munkatársai ezért azt vizsgálták, csökkenthető-e a műholdak láthatósága a Vantablack 310 nevű bevonattal. A laboratóriumi tesztek során az anyag a ráeső fény mindössze két százalékát verte vissza.
A Vantablack eredeti változata egyébként a rendkívüli fényelnyelő képességéről vált ismertté. A Vantablack 310 egy újabb, ellenállóbb változat, amelyet könnyebb felvinni különböző felületekre, ezért űreszközök bevonására is alkalmas lehet.
Elektronmikroszkópos vizsgálatok kimutatták, hogy az anyag felszíne korallszerű képződményekből és apró üregekből áll. Ezek a mélyedések csapdába ejtik a beérkező fényt, amely többször visszaverődik a mikroszkopikus szerkezetben, mielőtt szinte teljesen elnyelődik. A kutatók számítógépes modellekkel azt is megvizsgálták, mennyire lenne fényes egy ilyen bevonattal ellátott műhold különböző pályahelyzetekben. Az eredmény függött attól is, milyen felszín felett haladt az eszköz: egy hóval borított terület például eltérő fényviszonyokat teremtett, mint a nyílt óceán.
A legkedvezőtlenebb helyzetben a bevont műhold 6,7 és 7 közötti értéket érne el az AB magnitúdóskálán, amelyen az alacsonyabb számok jelölik a fényesebb objektumokat. Más modellezési megfigyelésekben ennél is halványabb, 7,1 és 7,8 közötti értéket kaptak. A Nemzetközi Csillagászati Unió ajánlása szerint a műholdak fényességének legalább 7-es magnitúdójúnak kellene lennie ahhoz, hogy kevésbé zavarják a megfigyeléseket. A Vantablack 310 legrosszabb eredménye éppen elmaradt ettől, a legtöbb szimuláció azonban már megfelelt a kívánt határértéknek.
Összehasonlításképpen a kutatók egy bevonat nélküli SpaceX-műholdat is megvizsgáltak, amely 3,7-es magnitúdót ért el, vagyis jóval fényesebbnek bizonyult. A fekete bevonat eredményei legalább olyan kedvezők voltak, mint a SpaceX korábbi fénycsökkentő megoldásai, például a DarkSat és a VisorSat esetében mért értékek.
A kutatók ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy egyelőre kizárólag a bevonat optikai tulajdonságait vizsgálták. Még nem tudni, hogyan viselkedik a Vantablack 310 a világűr szélsőséges hőmérsékleti viszonyai, sugárzása és vákuuma mellett, valamint milyen hatással lenne a műhold hőháztartására.
A következő lépés a ScienceAlert értesülései szerint egy éles teszt lesz. A bevonatot a tervek szerint a Jovian-1 nevű űreszközön használják majd, így a kutatók földi műszerekkel mérhetik meg, mennyire látható a Vantablackkel kezelt műhold az éjszakai égbolton. A Surrey-i Egyetem másik asztrofizikusa, Noelia Noël szerint az eredmények azért biztatók, mert a kutatás már nem pusztán a fényszennyezés problémáját írja le, hanem gyakorlati megoldást is kínál rá.
Olvasd el ezt is!