Vantablack 310 hjälper astronomer att minska ljusföroreningar

Forskare från Surrey NanoSystems har lyckats skapa den svartaste svarta färgen någonsin. Den nya färgen, kallad Vantablack, kan eliminera ljusföroreningar i känslig rymdutrustning, såsom teleskop och kryogena kammare. Så här kan den svartaste svarta färgen hjälpa astronomer att bättre förstå och utforska universum.

Ljusföroreningar från satelliter och rymdskräp

Har du märkt att det har blivit mycket svårare att observera natthimlen i ditt område? Många faktorer kan bidra till detta scenario, inklusive ljusföroreningar. När du tänker på ljusföroreningar kanske du betraktar ljus som skapas av städerna och andra jordiska föremål som den främsta boven i dramat.

Ljusföroreningar från satelliter är dock ett stort problem som fortsätter att orsaka astronomer huvudbry. Satelliter kan lämna streck och annan ljusförorening på avancerade teleskopbilder. Eftersom dessa enheter kostar miljoner behöver astronomer något sätt att bekämpa denna situation.

Källa - vantablack

Tyvärr har satellituppskjutningar ökat, med fler enheter levererade till rymden under de senaste fem åren än någonsin tidigare. Idag spelar satelliter en viktig roll i allt från dina dagliga resor till underhållning och försvar.

Detta beroende av rymdbaserad teknik kommer bara att öka under de kommande åren, vilket får analytiker att förutspå att ljusföroreningsproblemet kommer att förvärras och begränsa avkastningen från avancerade teleskopprojekt som James Webb- eller Vera Rubin-teleskopet. Båda dessa projekt kostar skattebetalarna miljoner att sätta i omloppsbana. Tyvärr hävdar vissa rapporter att så mycket som 40 % av bilden kommer att innehålla ljusföroreningar.

Använda svart färg för att absorbera ljusföroreningar

Även om många vetenskapliga metoder har använts för att försöka minska effekterna av ljusföroreningar på dessa apparater, har den mest effektiva visat sig vara speciell svart färg utformad för att absorbera ljusvågor.

Företag som SpaceX har experimenterat med mörk färg som ett sätt att förhindra ljusföroreningsproblem med begränsad framgång. Det största problemet med SpaceX-försöket var att det började överhettas på grund av all den extra ljusstrålning det absorberade.

Surrey NanoSystems i Storbritannien har varit avgörande för att öka effektiviteten hos svart färg. Deras tidigare arbete har hjälpt till att visa hur effektiv supersvart färg är för att minska ljusföroreningar.

Den största nackdelen med den här produkten vid den tidpunkten var att den inte kunde hanteras utan att skada ytan på kolnanoröret. Teamet insåg behovet av att fortsätta sin forskning och har därför gjort vissa justeringar för att förbättra sina resultat.

Vantablack-studien

Surrey NanoSystems ingenjörer utvecklade beläggningen för kolnanorör vantablack för att minska ljusföroreningar i kryogena kammare. Dessa kammare är idealiska för att testa föremål som ska användas i rymden.

De gör det möjligt för ingenjörer att identifiera eventuella problem innan komponenterna skickas miljontals kilometer ut i rymden, där deras fel kan äventyra hela uppdraget. Vantablack-beläggningen använder kolnanorör för att uppnå ljusdämpning vid -269 °C i en Fouriertransformspektroskopimodul.

Ingenjörerna släppte också Vantablack 310 färg. Denna beläggning är en svartare än svart rymdfärg som förbättrar tidigare designer på ett par viktiga sätt. Den har beskrivits som "sotliknande” på grund av sin tjocka natur. Denna beläggning innehåller speciella bindemedel som gör den mycket mer robust och hållbar än sin föregångare.

Simulering av rymden med Vantablack 310

För att testa Vantablack 310 skapade ingenjörerna en speciell kammare som kunde simulera omloppsbanor. Teamet simulerade tre år i rymden med hjälp av en kryogen kammare. Under testfasen dokumenterade ingenjörerna eventuella fotonläckage.

Forskaren använde kryogen fjärrinfraröd (FIR) Fouriertransformspektroskopi-skanningsmekanism (FTSM) för att säkerställa att deras mätningar var hyperkänsliga och kunde fånga upp även den minsta mängd ljusförorening. Det är värt att notera att testerna utfördes vid Canadian Space Agency och University of Lethbridge.

Hur Vantablack 310 presterade i kryogena tester

Resultaten från Vantablacks rymdfärgstest visade monumentala förbättringar jämfört med tidigare versioner. Vid mätning av magnituden (luminositeten hos astronomiska objekt) absorberade Vantablack 98 % av ljuset över hela spektrumet. Detta representerar en betydande förbättring jämfört med tidigare beläggningar, som vanligtvis absorberade cirka 95 % av ljuset.

Resultaten visade att Vantablack absorberar ljus från alla infallsvinklar, vilket ytterligare förstärker dess egenskaper. Dessutom utformades färgen från dag ett för att vara miljövänlig, vilket gör att den kan uppfylla framtida koldioxidmål.

Testresultatet visade också att Vantablack 310 var mer hållbar än konkurrenternas. Denna beläggning kan hanteras och enkelt appliceras på satelliter och annan rymdutrustning. Denna ökade motståndskraft gör den mer kostnadseffektiv och förbättrar färgens förmåga att motstå de intensiva miljöer som finns i rymden.

Vantablack-fördelar

Det finns många fördelar som gör Vantablack till en vinst för marknaden. För det första kommer det att bidra till att göra satelliter osynliga för blotta ögat och avancerad teleskopavbildning. Denna prestation kommer att göra det möjligt för astronomer att få ut det mesta av den senaste toppmoderna utrustningen, vilket öppnar dörren för framtida upptäckter.

Vantablack levererar förbättrad optisk prestanda

En av de största fördelarna med Vantablack är att det kan förbättra den optiska prestandan hos teleskop och annan rymdutrustning. Dessa mycket känsliga astronomiska mätinstrument kan kosta miljarder, är dyra att skjuta upp och är avgörande för vetenskapliga ansträngningar. Följaktligen är allt som förbättrar deras prestanda avgörande för framgång.

Resistent mot temperaturförändringar

För att fungera i rymden måste en apparat kunna sömlöst gå från minusgrader till intensiv värme. När satelliter kretsar runt jorden kan de ofta ha ena sidan vänd mot solen och den andra sidan mot extrem kyla i åratal. Vantablack klarar dessa förhållanden, vilket gör den till den perfekta lösningen för framtida rymdfarkoster.

Vantablack minskar tillverkningskostnaderna

Den ökade motståndskraften som Vantablack 310 tillför marknaden är revolutionerande. Materialet kan appliceras på satelliter av tillverkare internt, vilket minskar kostnader, leveransförseningar och påskyndar hela monteringsprocessen. Dessutom är den slitstarka beläggningen mycket mindre komplex än alternativa åtgärder som syftar till att minska ljusföroreningar.

Vantablack-forskare

Studien om svartare färg än svart är ett samarbete mellan Surrey NanoSystems och University of Surrey. Det är värt att notera att företaget är en avknoppning från universitetet som skapades för att få finansiering för vidare forskning om svartare färg än svarta. Sedan starten har projektet fått ett rykte om innovation och bidragit till att vara pionjärer inom flyg- och rymdbeläggningar, rymdoptik med mera.

Vantablack-applikationer

Det finns många tillämpningar för Vantablack inom flyg-, militär- och forskningssektorerna. Möjligheten att eliminera ljusföroreningar är ett stort plus som kommer att bidra till att göra sensorer mer exakta och enklare att bygga. Här är några potentiella tillämpningar för Vantablack.

Teleskopbeläggning

Vantablack är avsedd att bidra till att förbättra astronomernas optik. Denna beläggning kommer att användas för att minska satellitströmning och andra former av ljusföroreningar från ultramoderna enheter. Många av dessa satellitteleskop kommer att placeras i omloppsbana, där Vantablacks ökade hållbarhet bör förlänga deras livslängd och förbättra noggrannheten.

Kryogena kammare

Användningen av kryogena kammare ökar. Dessa anordningar används för att hålla föremål under fryspunkten, till exempel i kvantdatorer. I vissa fall används kryogenik för att simulera djupa rymden där ljusstrålningen är minimal.

Ingenjörerna noterade att applicering av Vantablack S-IR på interna optiska ytor ökade prestandan hos kryogena enheter, inklusive laserbaserade kryogena FIR FTSM-positionsåterkopplingsmoduler.

Vantablack Future

Framtiden för Vantablack ser lovande ut. Företagets senaste version, Vantablack 310, kommer att skickas ut i rymden med studentsatelliten Jovian 1, där den kommer att fungera som en beläggning för den utfällbara solpanelen.

Det är värt att notera att denna lågt belägna satellit kommer att spåras av en laser som kommer att övervaka beläggningens reflektionsförmåga och prestanda när den följer sin omloppsbana. Forskaren kommer att använda dessa data för att ytterligare förbättra sin Vantablack-linje.

Investeringar i ytbeläggningar för flyg- och rymdindustrin

Flygbeläggningssektorn är en avgörande komponent i dagens teknologi. Dessa företag tänjer på gränserna för materialvetenskap och upptäcker nya kombinationer av material som har unika egenskaper, vilket gör dem idealiska för uppgifter som rymdutforskning. Här är ett företag som har skapat ett rykte för innovation på marknaden för flygbeläggningar.

Howmet Aerospace Inc.

Howmet Aerospace (HWM ) gick in på marknaden 1926 under namnet Austenal med ett helt annat fokus. Vid den tiden erbjöd företaget tandvårdsprodukter. Det förändrades dock efter första världskriget, då företaget under denna tid började tillverka kompressorer för flygmotorer.

År 1965, efter ett flertal förvärv och ett nytt huvudkontor i Pittsburgh, Pennsylvania, bytte företaget namn till Howmet och fokuserade på precisionsmetallprodukter. För närvarande erbjuder Hemet Aerospace många viktiga komponenter och beläggningar på marknaden.

Howmet Aerospace har starka strategiska partnerskap med företag som Lockheed Martin, där de levererar viktiga komponenter till stridsflygplan. Företagets verksamhet har expanderat i takt med deras erbjudande. Idag har företaget kontor och kunder i Nordamerika, Europa, Sydamerika och Asien.

Senaste nyheterna och utvecklingen för Howmet Aerospace Inc. (HWM)-aktien

Vantablack – Raderar ljusföroreningar från himlen

Vantablack och dess varianter öppnar dörren för effektivare astronomi. Beläggningen använder teknik för att absorbera majoriteten av ljusstrålningen som träffar den utan att generera stora mängder värme. Denna funktion gör den till det perfekta valet för framtida rymdoperationer. Som sådan kan du se Vantablack på allt från insidan av rymdfarkoster till skärmen på din nästa elbil.

Lär dig mer om andra coola rymdgenombrott här..