По десятилетиям стабильность материалов служила препятствием для астрономических наблюдений. Инженеры противостояли тепловому расширению и набуханию, искажающим работу телескопов. Современные материалы для зеркал и опорных конструкций существенно повысили стабильность крупных обсерваторий, но все еще не достигли отметки в 10 пикометров за несколько часов – уровня, необходимого для поиска жизни на экзопланетах. Для масштаба: 10 пикометров равны примерно 1/10 диаметра атома.
Компания ALLVAR совместно с Центром космических полетов Маршалла и Лабораторией реактивного движения NASA создала особый сплав, который сокращается при нагревании и увеличивается при охлаждении. Такой материал послужит основой для сверхстабильных телескопов в миссиях по поиску обитаемых экзопланет, включая проект Habitable Worlds Observatory – главную инициативу NASA для поиска ответа на вопрос о том, есть ли жизнь во Вселенной.
По десятилетиям проблема стабильности ограничивала возможности астрономии: даже современные телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», не достигают нужной стабильности. Новое вещество ALLVAR 30 с отрицательным тепловым расширением решает эту задачу: его коэффициент -30 ppm/°C означает, что метр материала сжимается на 0,003 мм при повышении температуры на 1°C, компенсируя расширение обычных материалов.
Проведенные испытания показали рекордные характеристики: в Университете Флориды достигнута стабильность, близкая к целевому показателю будущих миссий. В NASA зафиксировали деформацию зеркал менее 5 нанометров при перепаде температур 28°C. Технология улучшает тепловую стабильность до 200 раз по сравнению с алюминием или титаном, что важно для будущих миссий. Экзопланеты визуально сливаются со своими звездами, свет которых в миллиард раз ярче излучения экзопланеты размером с Землю. Для успешного обнаружения потенциально обитаемых планет будущей обсерватории NASA Habitable Worlds Observatory потребуется контрастность один к миллиарду (1:1 000 000 000).