放置在轨道上的物体的大小最重要的限制之一是用于放置它们的整流罩的大小。大型望远镜必须塞进一个相对较小的整流罩，然后展开到最大尺寸，有时需要使用复杂的工艺。但即使经过了这些过程，望远镜的大小仍然有一个上限。随着智能材料的出现，这种情况可能很快就会改变——特别是在一个由美国宇航局高级概念研究所(NIAC)资助的项目中，该项目将允许在太空中建立一个千米规模的射电望远镜。
该项目由奥本大学的Davide Guzzetti领导，将利用自折叠智能聚合物在太空中以螺旋形布局一系列无线电天线。然后，科学家们可以使用干涉测量法，一种将信号分散到不同的天线上的技术，用来扩大望远镜的有效面积。
这台望远镜可能特别擅长寻找一种东西——21厘米的信号。作为天体物理学的圣杯，这个信号是在氢的早期生命中发出的，对于理解宇宙大爆炸和早期宇宙再电离时代之间发生的事情至关重要。
不幸的是，信号以相对较低的频率到达地球，然后被我们的电离层过滤掉，在某些情况下，被我们自己的无线电发射中断。所以不同的团队提出了解决方案。我们之前曾报道过在月球背面安装望远镜的想法。其他项目还包括在太空中放置一群独立的望远镜，它们同样使用干涉测量法，但彼此是分开的。
虽然很棒，但月球上的望远镜需要有基础设施来建造和运行，而这显然还不存在。另一方面，在干涉仪配置中设置的望远镜，如果没有物理连接，只是漂浮在太空中，可能会改变相对位置，这使得保持这种安排特别具有挑战性。
Guzzetti博士和他的合著者认为他们有一个解决方案——用几十个微型传感器安装一个干涉仪，并用一种智能材料将它们绑在一起，在它们进入太空后可以展开。在这种情况下，您可以获得干涉仪的大有效面积的好处，而无需对相对卫星位置进行复杂的校正算法。你也不需要在月球上建立一个完整的基础设施来运行它——它可以用已经具有相对较高发展水平的现代技术来建造。
在2021年发表的一篇论文中，该团队描述了该系统的工作原理，包括使用一系列“墨水铰链”，一旦材料达到特定温度，就可以在材料中引入折叠。由于暴露在阳光直射下无疑会使其达到100°C的温度，一组传感器与这些铰链巧妙地放置在它们之间，可以扩展成直径可达数公里的螺旋图案。
对于干涉仪来说，这是一个很好的表面积。这些传感器都可以通过电线或类似的连接连接在铰链上，消除了困扰其他空间干涉仪的问题，这些干涉仪的组件不连接。
虽然该系统有其优点，并且论文描述了一种可以部署它的方法，但对于项目的下一步没有任何明确的后续步骤。该系统中使用的形状记忆聚合物还有无数其他用途，因此，在太空中制造一个巨大的望远镜可能不是专门研究它的研究人员的首要任务。但是，就像所有的想法一样，值得注意和记住的是，也许有一天，我们可以在地球上空漂浮一个一公里宽的望远镜，捕捉早期宇宙的痕迹。
今日宇宙提供
引文:使用智能材料部署黑暗时代探测器(2023,12月27日)，2023年12月27日检索自httpsokphys.org/news/2023-12-smart-materials-deploy-dark-age.html
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