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奥斯卡小金人,韦布望远镜同款金灿灿!

科普小知识2022-07-22 22:57:01
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奥斯卡小金人在韦伯太空望远镜上使用了同样的镀金技术。资料来源:美国航天局

你注意到奥斯卡典礼上的金像了吗?

作为奥斯卡奖得主,金像奖已经颁发了几十年。然而,一些获奖者抱怨他们的金色小雕像已经褪色。毕竟,金雕像不是纯金制成的,而是在合金材料的外面镀上一层金。为了彻底解决小金人的褪色问题,奥斯卡组织者找到了与美国宇航局密切合作的埃普纳技术公司。在镀金技术的要求方面,没有哪个组织比美国宇航局更严格。

为什么美国宇航局也需要镀金?为什么美国宇航局要求镀金?因为黄金在太空中非常有用,它能很好地反射红外线,并帮助天文学家观察非常遥远的天体。此外,金的化学性质也非常稳定,不会被氧化,这意味着镀金镜面不会失去光泽。

最常见的镀金方法叫做蒸发-在真空中加热金,将其转化为气体,然后将其沉积在物体表面形成薄膜。这种方法效果很好,但也有一些缺点。金膜不仅失去反射性,而且极其脆弱,容易磨损和剥落。在一个小金像上,磨损可能只会导致褪色,而在太空中,剥落的金箔碎片可能会损坏航天器上的敏感设备。

Epner使用一种称为激光镀金的电镀工艺,这种工艺本身就比较硬,反射率也比蒸发高。尽管如此,美国宇航局仍然不满意这项技术,并在20世纪90年代提出了更高的要求。

当时,埃普纳负责给火星全球探测器上的激光高度计镀金。美国宇航局要求他们在保持镀金层硬度的同时提高反射率,以提高激光高度计的灵敏度,更准确地测量火星表面的地形高度。

与此同时,Epner还承担了凯克天文台望远镜辅助镜镀金的任务。这项任务要求他们在保持高反射率的同时使镀金更难。毕竟,望远镜的副镜需要经常清洗,而且必须确保在清洗过程中不会留下划痕。

清洁时,Keck望远镜上的辅助镜不得留下任何划痕。资料来源:Epner

为了同时满足这两个苛刻的要求,Epner调整了其专利工艺,将镀金层的硬度提高到纯金的三倍,同时确保尽可能高的反射率。采用这种技术的镀金镜子不仅闪闪发光,而且经久耐用。

一劳永逸地解决奥斯卡小金人的褪色问题听起来就像可以解决奥斯卡小金人的褪色问题。

事实上,从2016年起,奥斯卡小金人就被移交给了埃普纳,因为他使用了这项专利技术来镀金。为了照顾顾客的心理,Epner还为小金人提供终身免费镀金服务,只要它褪色。然而,公司总裁相信这是一个永远不需要实现的承诺。毕竟,同样的镀金技术已经在太空使用了30多年,没有人能够再提供镀金服务。

韦伯望远镜闪闪发光的主镜没有使用奥斯卡小金人的镀金技术。资料来源:美国航天局

附言:韦伯太空望远镜也使用了同样的镀金技术,但它没有用在闪闪发光的主镜上,而是用在中红外设备的冷却管上。镀金冷却管能很好地隔离热辐射,保持中红外设备在-266℃,帮助天文学家更灵敏地探测来自遥远宇宙的红外辐射。