使用智能材料部署黑暗时代探险家

对放入轨道的物体尺寸最重要的限制之一是用于放置它们的整流罩的尺寸。大型望远镜必须被塞进相对较小的整流罩外壳中并部署到其完整尺寸，有时需要使用复杂的过程。但即使有了这些过程，望远镜的体积仍然存在上限。随着智能材料的出现，这种情况可能很快就会改变——特别是由美国宇航局先进概念研究所(NIAC)资助的一个项目，该项目将在太空中建造千米级射电望远镜。

该项目由奥本大学的DavideGuzzetti领导，将利用自折叠智能聚合物在太空中以螺旋状部署一系列无线电天线。然后，科学家们可以使用干涉测量技术，利用撞击到分散的不同碟形天线的信号来放大望远镜的有效区域。

这台望远镜可能特别擅长寻找一件事——21厘米信号。作为天体物理学的圣杯，这种信号是在氢的早期生命期间发出的，对于理解早期宇宙大爆炸和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，并且在某些情况下，被我们自己的无线电发射中断。因此，各个团队对此提出了解决方案。我们之前报道过在月球背面建立望远镜的想法。其他项目包括太空中的大量独立望远镜，这些望远镜再次使用干涉测量法，但彼此分离。

虽然月球上的望远镜很棒，但它需要在那里建造和操作它的基础设施，而这显然还不存在。另一方面，以干涉仪配置设置但没有物理连接且仅漂浮在太空中的望远镜可能会改变相对位置，使得维持这种布置特别具有挑战性。

古泽蒂博士和他的合著者认为他们有一个解决方案：设置一个带有数十个微型传感器的干涉仪，并通过一种智能材料将它们绑在一起，这种材料可以在进入太空后部署。在这种情况下，您可以享受干涉仪大有效面积的好处，而无需针对相对卫星位置使用复杂的校正算法。你也不需要在月球上建立一整套基础设施来运行它——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年发布的一篇论文中，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，该铰链可以在材料中引入折叠。由于暴露在直射阳光下无疑会使其达到该温度(100°C)，因此策略性地放置在它们之间的这些铰链的传感器阵列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非常好的表面积。所有传感器都可以使用电线或通过铰链运行的类似连接连接在一起，从而消除了困扰其他空间干涉仪的组件断开的问题。

虽然该系统有其优点，并且论文描述了可以部署该系统的方法，但该项目的后续步骤没有任何明确的后续行动。该系统中使用的形状记忆聚合物还有无数其他用途，因此在太空中制造巨型望远镜可能不是专门研究它的研究人员的最高优先级。但是，与所有想法一样，值得注意并记住，也许有一天，我们可以拥有一架漂浮在地球上空的一公里宽的望远镜，捕捉早期宇宙的痕迹。