Prof. Moran Bercovici û Dr. Valeri Frumkin teknolojiya erzan ji bo çêkirina lensên optîkî pêş xistine, û ji bo gelek welatên pêşkeftî yên ku dîmaş lê peyda nabin, mimkun e ku çavkaniyê hilberînin.Niha, NASA dibêje ku ew dikare ji bo çêkirina teleskopên fezayê were bikar anîn
Zanist bi gelemperî bi gavên piçûk pêşve diçe.Agahiyek piçûk li her ceribandinek nû tê zêdekirin.Kêm e ku ramanek hêsan a ku di mejiyê zanyarek de xuya dike bêyî karanîna teknolojiyê bibe sedema serkeftinek mezin.Lê ev tişt hat serê du endezyarên Îsraîlî yên ku rêbazek nû ya çêkirina lensên optîkî pêş xistin.
Pergal hêsan e, erzan û rast e, û dikare bandorek mezin li ser yek ji sê parên nifûsa cîhanê bike.Dibe ku ew rûyê lêkolîna fezayê jî biguherîne.Ji bo dîzaynkirina wê, lêkolîner tenê pêdiviya xwe bi tabloyek spî, nîşankerek, paqijkerek û piçek bextê heye.
Profesor Moran Bercovici û Dr. Valeri Frumkin ji Beşa Endezyariya Mekanîkî ya Enstîtuya Teknolojiyê ya Technion-Israel li Haifayê di mekanîka şilavê de pispor in, ne optîk.Lê salek û nîv berê, li Foruma Xelatên Cîhanê ya li Şanghayê, Berkovic bi David Ziberman, aborînasê îsraîlî re rûnişt.
Zilberman xwediyê Xelata Wolf e, û niha li Zanîngeha California, Berkeley, wî li ser lêkolînên xwe yên li welatên pêşkeftî axivî.Bercovici ceribandina xwe ya şilkî vegot.Dûv re Ziberman pirsek hêsan kir: "Ma hûn dikarin vê ji bo çêkirina qedehan bikar bînin?"
"Gava ku hûn li welatên pêşkeftî difikirin, hûn bi gelemperî li malaria, şer, birçîna difikirin," Berkovic got."Lê Ziberman tiştek got ku ez qet nizanim - 2.5 mîlyar mirovên li cîhanê hewceyê şûşeyan in lê nikarin wan bistînin.Ev hejmareke ecêb e."
Bercovici vegeriya mala xwe û dît ku raporek ji Foruma Aborî ya Cîhanê ev hejmar piştrast dike.Her çend ji bo çêkirina şûşek sade tenê çend dolar tê xerckirin jî, şûşeyên erzan li piraniya deverên cîhanê ne têne çêkirin û ne jî têne firotin.
Bandor pir mezin e, ji zarokên ku li dibistanê tabloya reş nabînin bigire heya mezinên ku çavên wan ew qas xirab dibe ku ew karên xwe winda dikin.Ji xeynî ku zirarê dide kalîteya jiyana mirovan, lêçûna aboriya gerdûnî tê texmîn kirin ku salê 3 trîlyon dolar e.
Piştî sohbetê, Berkovîç bi şev nikarî razê.Dema ku ew gihîşte Technion, wî ev mijar bi Frumkin re, ku wê demê di laboratûara xwe de lêkolînerê postdoktorayê bû, nîqaş kir.
"Me fîşekek li ser tabloya spî xêz kir û lê nihêrî," wî bi bîr xist."Em bi xwezayê dizanin ku em nikarin bi teknolojiya xweya kontrolkirina şilavê vê şeklê biafirînin, û em dixwazin bizanin ka çima."
Ji ber ku lens ji wan hatiye çêkirin, şiklê gûyî bingeha optîkê ye.Di teorîyê de, Bercovici û Frumkin dizanibûn ku ew dikarin ji polîmerek (a şileka ku hişk bûbû) qubeyek dor çêkin da ku lensek çêbikin.Lê şilek tenê dikarin di cildên piçûk de sferîkî bimînin.Dema ku ew mezintir bibin, gravît dê wan bike kulikan.
"Ji ber vê yekê ya ku divê em bikin ev e ku ji gravîteyê xilas bibin," Bercovici diyar kir.Û ev tam ya ku wî û Frumkin kir.Frumkin piştî lêkolîna tabloya spî ya wan, ramanek pir hêsan peyda kir, lê ne diyar e ku çima berê kesek jê nefikirîbû - heke lens di jûreyek şilek de were danîn, bandora gravîtasyonê dikare were rakirin.Tiştê ku divê hûn bikin ev e ku hûn pê ewle bin ku şilava di jûreyê de (ku jê re şilava buoyant tê gotin) xwedî heman tîrêjê ye wekî polîmera ku lens jê hatî çêkirin, û dûv re polîmer dê biherike.
Tiştek din a girîng ev e ku meriv du şilekên ku nayên tevlihev kirin bikar bînin, yanî ew ê bi hev re nekevin, wek rûn û av.Bercovici got, "Piraniya polîmeran bêtir dişibin rûnên, ji ber vê yekê şilava meya şîn a yekane" av e."
Lê ji ber ku av li gorî polîmeran xwedan tîrêjiya wê kêmtir e, divê tîraniya wê hinekî were zêdekirin da ku polîmer biherike.Ji bo vê armancê, lêkolîner di heman demê de kêmtir materyalên biyanî-xwê, şekir an glycerin bikar anîn.Bercovici got ku pêkhateya dawî ya pêvajoyê çarçoveyek hişk e ku polîmer tê de tê derzî kirin da ku forma wê were kontrol kirin.
Dema ku polîmer digihîje forma xweya dawî, ew bi tîrêjên ultraviyole tê sax kirin û dibe lensek hişk.Ji bo çêkirina çarçoweyê, lêkolîneran boriyek kanalîzasyonê ya hêsan, ku di zengilê de tê qutkirin, an fişek petri ji binî ve hatî birîn bikar anîn."Her zarokek dikare wan li malê çêbike, û min û keçên xwe hinek li malê çêkirin," Bercovici got.“Bi salan, me gelek tişt di laboratuarê de kirine, ku hin ji wan pir tevlihev in, lê bê şik ev tişta herî hêsan û hêsan e ku me kiriye.Dibe ku ya herî girîng."
Frumkin di heman rojê de ku ew li ser çareseriyê fikirî, guleya xwe ya yekem çêkir."Wî ji min re wêneyek li ser WhatsAppê şand," Berkovic bi bîr xist."Di paşerojê de, ev lensek pir piçûk û xirab bû, lê em pir kêfxweş bûn."Frumkin xwendina vê dahênana nû berdewam kir.“Hevkêşan nîşan dide ku gava hûn gravîtasyonê ji holê rakin, ferq nake ku çarçove yek santîmetre be yan yek kîlometre be;Li gorî mêjera materyalê, hûn ê her gav heman şeklê bistînin."
Herdu lêkolîner ceribandina bi malzemeya veşartî ya nifşê duyemîn, kepçeya mopê, domandin û ew ji bo çêkirina lensek bi qalindahiya 20 cm ku ji bo teleskopan guncan e, bikar anîn.Mesrefa lensê bi tîrêjê qat bi qat zêde dibe, lê bi vê rêbaza nû, bêyî ku mezinahî be, tiştê ku hûn hewce ne polîmerek erzan, av, xwê (an glycerin) û qalibek zengil e.
Lîsteya malzemeyan di rêbazên çêkirina lensên kevneşopî de ku 300 sal in hema hema neguherî mane de guherînek mezin nîşan dide.Di qonaxa destpêkê ya pêvajoya kevneşopî de, tabloyek cam an plastîk bi mekanîkî tê zev kirin.Mînakî, dema çêkirina lensên çavkaniyê, ji sedî 80% ji materyalê winda dibe.Bi karanîna rêbaza ku ji hêla Bercovici û Frumkin ve hatî sêwirandin, li şûna hûrkirina materyalên hişk, şilek di çarçovê de tê derzî kirin, da ku lens di pêvajoyek bi tevahî bê çopê de were çêkirin.Ev rêbaz di heman demê de paqijkirinê jî hewce nake, ji ber ku tansiyona rûkalê ya şilavê dikare rûyek zehf xweş peyda bike.
Haaretz serdana laboratûara Technion kir, ku xwendekarê doktorayê Mor Elgarisi pêvajo nîşan da.Wî polîmer xiste nav zengilek di jûreyek şilî ya piçûk de, ew bi lampa UV tîrêj kir, û du deqe şûnda cotek destikên emeliyatê da min.Min pir bi baldarî destê xwe kir avê û lens derxist.Berkovic qêriya: "Ev e, pêvajo qediya."
Lens li ser destikê bêkêmasî ne.Ev ne tenê hestek subjektîf e: Bercovici dibêje ku bêyî paqijkirin be jî, ziraviya rûbera lenseke ku bi rêbaza polîmerî hatî çêkirin ji nanometerek (yek milyaryek metreyek) kêmtir e."Hêzên xwezayê bi serê xwe xisletên neasayî diafirînin, û ew azad in," wî got.Berevajî vê, camên optîkî bi 100 nanometreyî têne paqij kirin, lê neynikên teleskopa fezayî ya James Webb ya sereke ya NASAyê bi 20 nanometreyî têne şûştin.
Lê her kes bawer nake ku ev rêbaza xweşik dê bibe rizgariya bi mîlyaran mirovên li çaraliyê cîhanê.Profesor Ady Arie ji Dibistana Endezyariya Elektrîkê ya Zanîngeha Tel Avivê diyar kir ku rêbaza Bercovici û Frumkin pêdivî bi qalibek dorveger ku tê de polîmera şil tê derzîkirin, polîmer bixwe û lampeyek ultraviyole hewce dike.
"Ev li gundên Hindistanê peyda nabin," wî destnîşan kir.Pirsgirêkek din ku ji hêla damezrînerê SPO Precision Optics û cîgirê serokê R&D Niv Adut û zanyarê sereke yê pargîdaniyê Dr. Doron Sturlesi (her du jî bi xebata Bercovici nas dikin) ve hatî raber kirin ev e ku guheztina pêvajoya qirkirinê bi çîpên plastîk re dê zehmet bike ku lens li gorî hewcedariyên.Gelê wê.
Berkovîç neket panîkê."Rexne beşek bingehîn a zanistê ye, û pêşkeftina meya bilez di sala borî de bi piranî ji ber pisporan e ku me ber bi quncikê ve dikişîne," wî got.Derbarê îmkana çêkirinê li deverên dûr, wî got jî: Binesaziya ku ji bo çêkirina şûşeyan bi rêbazên kevneşopî pêwîst e, mezin e;hewcedariya we bi kargeh, makîne û teknîsyenan heye û em tenê hewceyê binesaziya hindiktirîn in."
Bercovici di laboratûara xwe de du lampayên tîrêjên ultraviyole nîşanî me dan: “Ev yek ji Amazonê ye û bihayê wê 4 dolar e, ya din jî ji AliExpressê ye û bihayê wê 1,70 dolar e.Ger we tune be, hûn dikarin her gav Sunshine bikar bînin, "wî diyar kir.Li ser polîmeran çi ye?"Şûşek 250 ml li Amazonê bi 16 dolaran tê firotin.Lensên navîn 5 heta 10 ml hewce dike, ji ber vê yekê lêçûna polîmer jî ne faktorek rastîn e.
Wî tekez kir ku rêbaza wî ne hewce ye ku ji bo her hejmarê lensê, wekî ku rexnegir îdîa dikin, qalibên bêhempa bikar bînin.Qalibek sade ji bo her hejmarê lensekê guncan e, wî diyar kir: "Cûdahî di mîqdara polîmera derzîkirî de ye, û ji bo çêkirina silindirek ji şûşeyan re, ya ku hewce ye ev e ku qalib hinekî dirêj bike."
Bercovici got ku yekane beşa biha ya pêvajoyê otomatîkkirina derzîlêdana polîmer e, ku divê tam li gorî hejmara lensên hewce were kirin.
Bercovici got, "Xeyala me ew e ku em li welatekî bi kêm çavkaniyan xwedî bandor bin."Her çend qedehên erzan bînin gundên feqîr jî -her çend ev yek neqede jî- plana wî pir mezintir e.“Mîna wê metelokê navdar, ez naxwazim masiyan bidim wan, ez dixwazim fêrî masiyan bikim.Bi vî awayî dê mirov bi xwe qedehên xwe çêkin.”“Gelo wê bi ser bikeve?Tenê dem wê bersivê bide.”
Bercovici û Frumkin ev pêvajo di gotarekê de li dora şeş meh berê di çapa yekem a Flow de, kovarek sepanên mekanîka şilavê ku ji hêla Zanîngeha Cambridge ve hatî weşandin, şirove kirin.Lê tîm naxwaze ku li ser lensên optîkî yên hêsan bimîne.Gotareke din a ku çend hefte berê di kovara Optica de hatî weşandin, rêbazek nû ji bo çêkirina pêkhateyên optîkî yên tevlihev di warê optîkên bi forma azad de vedibêje.Van hêmanên optîkî ne neqebelandî ne û ne jî girêk in, lê di rûyek topografîk de têne çêkirin, û ronahiyê li rûyê deverên cihêreng tê tîrêj kirin da ku bigihîje bandora xwestinê.Van pêkhateyan dikarin di camên pirzimanî, helmetên pîlot, pergalên pêşkeftî yên projeyê, pergalên rastiya virtual û zêdekirî, û cihên din de werin dîtin.
Çêkirina hêmanên belaş bi karanîna rêbazên domdar tevlihev û biha ye ji ber ku dijwar e ku meriv qada rûbera wan bihejîne û pîs bike.Ji ber vê yekê, van pêkhateyan niha karanîna tixûbdar hene."Li ser karanîna gengaz ên rûberên weha weşanên akademîk hene, lê ev hîn di sepanên pratîkî de nehatiye xuyang kirin," Bercovici diyar kir.Di vê gotara nû de, tîmê laboratîfê ku ji hêla Elgarisi ve tê rêvebirin destnîşan kir ka meriv çawa forma rûkalê ya ku dema şilava polîmer tê derzîkirin bi kontrolkirina forma çarçovê ve hatî çêkirin kontrol dike.Çarçove dikare bi karanîna çaperek 3D were afirandin.Bercovici got, "Em êdî bi kepçeyê tiştan nakin, lê dîsa jî ew pir hêsan e."
Omer Luria, endezyarek lêkolînê li laboratuarê, destnîşan kir ku ev teknolojiya nû dikare zû bi taybetî lensên nerm û bi erdek bêhempa hilberîne."Em hêvîdar in ku ew dikare bi girîngî lêçûn û dema hilberîna pêkhateyên optîkî yên tevlihev kêm bike," wî got.
Profesor Arie yek ji edîtorên Optica ye, lê beşdarî nirxandina gotarê nebû."Ev karekî pir baş e," Alî ji lêkolînê re got."Ji bo hilberîna rûkalên optîk ên asferîk, rêbazên heyî qalib an çapkirina 3D bikar tînin, lê her du rêbaz jî dijwar in ku meriv di çarçoveyek demkî ya maqûl de rûberên têra xwe xweş û mezin biafirîne."Arie bawer dike ku rêbaza nû dê bibe alîkar ku azadî Prototîpa pêkhateyên fermî biafirîne."Ji bo hilberîna pîşesazî ya hejmareke mezin a parçeyan, çêtirîn e ku meriv qalibên amade bike, lê ji bo ku zû zû ramanên nû ceribandin, ev rêbazek balkêş û xweşik e," wî got.
SPO yek ji wan pargîdaniyên pêşeng ên Israelsraîlî ye di warê rûberên belaş de.Li gorî Adut û Stûrlesî, rêbaza nû xwedî avantaj û kêmasiyan e.Ew dibêjin ku karanîna plastîk îmkanan sînordar dike ji ber ku ew di germahiyên giran de ne domdar in û şiyana wan a bidestxistina qalîteya têr li seranserê rêza rengan sînordar e.Di derbarê avantajên de, wan destnîşan kir ku teknolojî xwedî potansiyel e ku bi girîngî lêçûna hilberîna lensên plastîk ên tevlihev, yên ku di hemî têlefonên desta de têne bikar anîn kêm bike.
Adut û Sturlesi lê zêde kirin ku bi rêbazên hilberîna kevneşopî, pîvana lensên plastîk sînordar e ji ber ku ew her ku mezin bin, ew qas rast kêm dibin.Wan got ku, li gorî rêbaza Bercovici, çêkirina lensên di şilekê de dikare pêşî li bertengbûnê bigire, ku dikare hêmanên optîkî yên pir bi hêz biafirîne - çi di warê lensên gewr de an jî lensên bi forma azad de.
Projeya herî neçaverêkirî ya tîmê Technion hilberandina lensek mezin bû.Li vir, her tişt bi sohbetek tesadufî û pirsek naîf dest pê kir.Berkovic got, "Ev hemû li ser mirovan e."Dema ku wî ji Berkovic pirsî, wî ji Dr. ?”
"Wek ramanek dîn bû," Berkovic bi bîr xist, "lê ew di hişê min de kûr bû."Piştî ku ceribandina laboratûwarê bi serfirazî qediya, lêkolînerên Israelisraîlî fêm kirin ku ev rêbaz dikare di fezayê de bi heman rengî were bikar anîn.Beriya her tiştî, hûn dikarin li wir şertên mîkrogravîtiyê bêyî hewcedariya şilavên şînayî bi dest bixin."Min gazî Edward kir û min jê re got, ew dixebite!"
Teleskopên fezayê li hember teleskopên li ser erdê xwedî avantajên mezin in ji ber ku ew ji qirêjiya atmosferê û ronahiyê bandor nabin.Pirsgirêka herî mezin a pêşkeftina teleskopên fezayê ew e ku mezinahiya wan ji hêla mezinahiya avêtinê ve sînorkirî ye.Li ser rûyê erdê, teleskopên niha heta 40 metre ne.Teleskopa Fezayê ya Hubble xwedan neynikek 2,4 metre ye, di Teleskopa James Webb de jî neynikek 6,5 metre ye - 25 sal lazim bûn ku zanyar bigihîjin vê destkeftiyê, lêçûna 9 mîlyar dolarê Amerîkî ye. pêşketiye ku dikare teleskopê di pozîsyonek paldayî de biavêje û dûv re bixweber li fezayê veke.
Ji hêla din ve, Liquid jixwe di rewşek "qelandî" de ye.Mînakî, hûn dikarin veguhezerê bi metalê şil tijî bikin, mekanîzmayek derzîlêdanê û zengila berfirehbûnê lê zêde bikin, û dûv re li cîhê neynikê çêbikin."Ev xeyalek e," Berkovic qebûl kir.Diya min ji min pirsî, 'Tu ê kengê amade bî?Min jê re got, 'Dibe ku piştî 20 salan.Wê got ku wextê wê tune ku li bendê bimîne.”
Ger ev xewn rast be, dibe ku ew paşeroja lêkolîna fezayê biguhere.Îro, Berkovic diyar kir ku mirov ne xwediyê şiyana ku rasterast gerstêrkên der-gerstêrkên li derveyî pergala rojê bişopîne, ji ber ku ji bo vê yekê teleskopa Erdê 10 qat ji teleskopayên heyî mezintir hewce dike - ku bi teknolojiya heyî bi tevahî ne gengaz e.
Ji aliyê din ve Bercovici destnîşan kir ku Falcon Heavy ku niha mezintirîn firna esmanî SpaceX e, dikare 20 metrekup şilek hilgire.Wî diyar kir ku di teorîyê de, Falcon Heavy dikare were bikar anîn da ku şilek berbi xalek orbital vebike, li cihê ku şil ji bo çêkirina neynek 75 metreyî were bikar anîn - qada rû û ronahiya berhevkirî dê 100 carî ji ya paşîn mezintir be. .Teleskopa James Webb.
Ev xewnek e, û ji bo pêkanîna wê dê demek dirêj bigire.Lê NASA wê bi ciddî digire.Li gel tîmek endezyar û zanyarên Navenda Lêkolînê ya Ames a NASA, ku Balaban serokatiya wê dike, ev teknolojî cara yekem tê ceribandin.
Di dawiya Kanûnê de, pergalek ku ji hêla tîmê laboratuarê Bercovici ve hatî pêşve xistin dê ji Stasyona Fezayê ya Navneteweyî re were şandin, ku li wir dê rêzek ceribandinan bêne kirin da ku astronotan karibin lensên li fezayê çêbikin û derman bikin.Berî wê, ceribandin dê vê hefteyê li Florida bêne kirin da ku îmkana hilberandina lensên bi kalîte di binê mîkrogravîteyê de bêyî hewcedariya şilek şînker were ceribandin.
Ezmûna Teleskopa Fluid (FLUTE) li ser balafirek bi gravîtasyona kêm hat kirin-hemû kursiyên vê balafirê ji bo perwerdekirina astronotan û kişandina dîmenên gravîta sifir di fîlman de hatin rakirin.Bi manevrakirina di forma antîparabola-hilkişîn û dûv re bi serbestî daketinê- di balafirê de ji bo demek kurt şert û mercên mîkrogravîtiyê têne afirandin.Berkovic bi bişirîn got: "Ji ber sedemek baş jê re "kometek vereşîn" tê gotin.Ketina azad bi qasî 20 saniyeyan berdewam dike, ku tê de giraniya balafirê nêzî sifirê ye.Di vê heyamê de, lêkolîner dê hewl bidin ku lensek şilek çêbikin û pîvandinan bikin da ku îspat bikin ku qalîteya lensê têra xwe baş e, paşê balafir rasterast dibe, gravît bi tevahî vedigere, û lens dibe kulmek.
Ceribandin ji bo du seferan roja Pêncşem û Înîyê, her yek bi 30 parabolan tê plan kirin.Bercovici û piraniya endamên tîmê laboratuarê, di nav de Elgarisi û Luria, û Frumkin ji Enstîtuya Teknolojiyê ya Massachusetts dê amade bin.
Di serdana min a laboratûara Technion de, heyecanek pir zêde bû.Li ser erdê 60 qutiyên kartonê hene, ku tê de 60 kincên piçûk ên ji bo ceribandinan bixwe hatine çêkirin hene.Luria ji bo pîvandina performansa lensê pêşkeftinên paşîn û deqeya paşîn li pergala ceribandina komputerî ya ku wî pêş xistiye dike.
Di heman demê de, tîm beriya demên krîtîk tetbîqatên demê pêk tîne.Tîmek bi demjimêrek li wir rawesta, û yên din 20 saniye hebûn ku guleyek çêbikin.Li ser balafirê bixwe, dê şert û merc hîn xirabtir bibin, nemaze piştî çend ketina azad û hilkişînên ber bi jor di bin giraniya zêde de.
Ne tenê tîmê Technion e ku bi heyecan e.Baraban, lêkolînerê sereke yê Ezmûna Flute ya NASAyê, ji Haaretz re got, "Rêbaza şikilkirina şilî dibe ku bibe sedema teleskopên fezayê yên bi hêz bi deh an jî bi sedan metreyan.Bo nimûne, teleskopên weha dikarin rasterast derdora stêrkên din temaşe bikin.Planet, analîza bi rezîliya bilind a atmosfera xwe hêsan dike, û dibe ku tewra taybetmendiyên rûkalê yên mezin jî nas bike.Dibe ku ev rêbaz bibe sedema serîlêdanên fezayê yên din jî, wek hêmanên optîkî yên bi kalîte ji bo berhevkirin û veguheztina enerjiyê, amûrên zanistî, û alavên bijîjkî Çêkirina fezayê - bi vî rengî di aboriya fezayê ya pêşkeftî de rolek girîng dileyze.
Demek kin beriya ku li balafirê siwar bibe û dest bi serpêhatiya jiyana xwe bike, Berkovîç bîskekê bi sosret sekinî."Ez ji xwe dipirsim çima berê kes li ser vê yekê nefikirî," wî got.“Her cara ku ez diçim konferansekê, ez ditirsim ku kesek rabe û bêje ku hin lêkolînerên rûs ev 60 sal berê kirine.Jixwe, ev rêbazek wusa hêsan e."
Dema şandinê: Dec-21-2021