Lớp sơn vệ tinh siêu đen mới rất dễ ứng dụng. Ảnh: Surrey NanoSystems
Theo Space, Vantablack 310, loại sơn vệ tinh mới siêu đen và độ bền cao hứa hẹn trở thành giải pháp tiết kiệm chi phí cho vấn đề ô nhiễm ánh sáng từ vệ tinh, vốn ảnh hưởng nghiêm trọng đến nghiên cứu thiên văn từ khi xuất hiện các siêu chòm vệ tinh quỹ đạo thấp gần đây.
Vantablack 310 có thể giảm lượng ánh sáng phản chiếu bởi vệ tinh trên quỹ đạo xuống chỉ còn 2% so với vệ tinh không phủ sơn, gần như xóa sổ những vệt nhiễu khỏi hình ảnh kính viễn vọng. Theo Noelia Noël, nhà vật lý thiên văn tại Đại học Surrey, Anh, các vệt nhiễu do vệ tinh tạo ra có thể khiến hình ảnh từ Đài quan sát Vera Rubin trị giá 1,9 tỷ USD bị xuống cấp 40% hoặc hư hỏng hoàn toàn.
Noël hợp tác với Surrey NanoSystems, công ty công nghệ của Đại học Surrey, chuyên phát triển lớp phủ siêu đen cho thiết bị khoa học trên vệ tinh. Họ tạo ra một loại sơn đen mới phản chiếu ít ánh sáng hơn những lựa chọn thay thế hiện nay và có thể dễ dàng áp dụng bởi nhà sản xuất vệ tinh trong phòng vô trùng.
Theo Kieran Clifford, nhà khoa học vật liệu tại Surrey NanoSystems, lớp phủ mới dựa trên một hỗn hợp độc quyền của carbon đen, dạng carbon giống bồ hóng, trộn với chất kết dính đặc biệt giúp sơn chống chọi điều kiện khắc nghiệt trong không gian gần Trái Đất. Trong các thử nghiệm, lớp phủ mới hoạt động vượt trội hơn các loại sơn tương tự trên thị trường không chỉ về khả năng hấp thụ ánh sáng mà còn về độ bền trong không gian.
Clifford cho biết nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm mô phỏng 3 năm trong quỹ đạo và lớp phủ chịu được những thay đổi nhỏ trong khi các loại sơn khác hoàn toàn bị xói mòn. Loại sơn này cũng cung cấp hiệu suất quang học tốt hơn. Trong khi các đối thủ cạnh tranh phản chiếu khoảng 5% ánh sáng chiếu tới, lớp phủ Vantablack 310 chỉ phản chiếu 2% ánh sáng trên toàn bộ quang phổ nhìn thấy và cận hồng ngoại.
SpaceX từng thử nghiệm sơn tối để giảm độ sáng của vệ tinh, nhưng kết quả thu được không đồng nhất. Trong một số trường hợp, vệ tinh bắt đầu nóng quá mức do lượng ánh sáng hấp thụ. Clifford tin chắc loại sơn mới sẽ không gây ra vấn đề như vậy và làm cho vệ tinh ít lộ rõ hơn nhiều so với vệ tinh Starlink hiện nay.
"Một số mô phỏng cho thấy việc dùng lớp phủ sẽ làm vệ tinh khó thấy bằng mắt thường", Clifford nói. "Đó là độ sáng cấp 7 trong khi vệ tinh Starlink nằm trong khoảng từ cấp 3 đến cấp 5". Độ sáng là một thước đo mức độ sáng chói của vật thể thiên văn, tỷ lệ nghịch với mức độ thực tế, độ sáng càng thấp, vật thể càng sáng.
Surrey NanoSystems và Đại học Surrey sẽ thử nghiệm lớp phủ Vantablack 310 trong không gian trên vệ tinh sinh viên Jovian 1 tới quỹ đạo thấp của Trái Đất vào năm sau. Mặt sau của tấm pin mặt trời của vệ tinh sẽ được phủ Vantablack 310. Công ty cũng bắt đầu đàm phán với các nhà sản xuất vệ tinh, hy vọng việc áp dụng dễ dàng, độ bền tuyệt vời và khả năng giảm độ sáng sẽ thôi thúc họ sử dụng Vantablack 310 trong tương lai.
An Khang (Theo Space, IFL Science)
