Een klein pakketje komt uit de laadruimte van de raket. Het vouwt zich uit en vormt een spiegelende doek met een doorsnede van dertig meter. Een elektronenkanon vuurt een bombardement van elektronen op de doek af. Met een precisie van viermiljoenste centimeter brengt dat bombardement het materiaal in de vorm van een telescoopspiegel.


Onderzoekers aan de Sandia National Laboratories in Albuquerque, New Mexico en aan de universiteit van Kentucky hebben een nieuw type telescoopspiegel ontwikkeld. Ze gaan daarbij niet uit van glas, maar van een ultralicht piëzo-elektrisch materiaal. Dit materiaal verandert van vorm als het zich in een elektrisch veld bevindt. Een elektronenbombardement levert dat elektrische veld.

De huidige ruimtetelescoop Hubble en de opvolger daarvan, de Next Generation Space Telescope (NGST), bevatten zware spiegels. De spiegels van de Hubble hebben een massa van 250 kilogram per vierkante meter. De NGST zal al lichtere spiegels hebben, ongeveer 15 kilogram per vierkante meter. De flexibele pïezo-elektrische spiegel komt niet verder dan hooguit een kilogram per vierkante meter. De verwachting is dat NASA na de NGST toepassingen wil met nog grotere spiegels, met een doorsnede van twintig tot dertig meter. Dergelijke spiegels met glassegmenten of berylliumsegmenten zijn veel te zwaar, de laadcapaciteit van een raket is immers beperkt. Naast ruimtetelescopen kunnen ook aardobservatiesatellieten met de ultralichte spiegels worden uitgerust.

Voor het nieuwe spiegelmateriaal bekeken de onderzoekers in Kentucky en New Mexico eerst de kunststof polyvinylideenfluoride. Die is relatief goedkoop, gemakkelijk verkrijgbaar en beschikt over gunstige eigenschappen. Voor daadwerkelijke toepassing in de ruimte gaat de aandacht uit naar een ander type kunststof, een polyimide, dat beter tegen het vijandige klimaat in de ruimte kan.
Als zo'n spiegel zich uitvouwt in de ruimte, zal het nog niet gelijk de oorspronkelijke vorm hebben. John Main en Jeff Martin aan de universiteit van Kentucky ontwikkelen het elektronenkanon. Het voordeel van zo'n kanon is dat het veel complexe bedrading en elektroden in een spiegel overbodig maakt. In het Sandia-laboratorium ontwikkelt Jim Redmond de computerprogramma's die regelen dat de spiegel de juiste vorm krijgt. Tammy Henson ontwikkelt het optische concept en de systemen die de vorm van de spiegel meten.

Tammy Henson bekijkt het dunne materiaal dat een lichte ruimtetelescoopspiegel moet vormen.


Naast het lage gewicht – en daarmee de relatief lage lanceerkosten – is volgens Henson met name de snelheid waarmee zo'n spiegel kan worden gemaakt en gelanceerd een groot voordeel. In plaats van vele jaren, zoals bij de Hubble-ruimtetelescoop, kan de flexibele spiegel binnen enkele maanden op z'n plek zijn. Het is te laat om zo'n spiegel alsnog voor de NGST te ontwikkelen. Wel biedt dit onderzoek de mogelijkheid om een kleine spiegel te maken die eventuele beeldfouten van de NGST helpt te verwijderen.

Erick Vermeulen