Как жидкость становится параболическим зеркалом
Когда сосуд с ртутью вращается, поверхность жидкости принимает форму, в которой каждая её точка уравновешивает тяжесть и действие вращения. В центре ртуть почти не поднимается, а к краям её всё сильнее отбрасывает наружу — поверхность изгибается вверх. При постоянной скорости вращения этот изгиб образует параболоид, похожий на сечение чаши.
Форма важна не сама по себе: параболическое зеркало собирает почти параллельные лучи света от далёких объектов в одной точке — фокусе. Поэтому ртути не нужно придавать нужную кривизну шлифовкой: она возникает благодаря равномерному вращению. Скорость вращения определяет, насколько глубокой будет «чаша» и где окажется фокус.
Почему такой телескоп смотрит только вверх
Стеклянное зеркало можно наклонять, направляя телескоп на разные участки неба. Жидкая поверхность при наклоне расплескалась бы, поэтому ртутное зеркало должно оставаться горизонтальным. Оно наблюдает область прямо над собой, а движение Земли постепенно переносит небесные объекты через поле зрения.
Это делает конструкцию подходящей не для произвольной наводки, а для длительных наблюдений за тем, что проходит над телескопом. Есть и инженерные ограничения: вращение должно быть очень ровным, а жидкую поверхность приходится защищать от колебаний и потоков воздуха. Ртуть токсична, поэтому её применение требует строгой изоляции и мер безопасности.
Главный компромисс — простота получения большой отражающей поверхности в обмен на неподвижное направление наблюдения: телескоп не поворачивается вслед за звёздами, а ждёт, пока они проплывут над ним.
