Откакто са произведени за първи път, въглеродните нанотръбици успяха да предизвикат бурно вълнение в научната общност. С приложения, вариращи от пречистване на вода и електроника, до биомедицина и строителство, това не трябва да е изненада. Но екип от инженери от НАСА от Центъра за космически полети Годард в Грийнбелт, Мериленд, е пионер в използването на въглеродни нанотръби с още една цел - космически телескопи.
Използвайки въглеродни нанотръби, екипът на Годард - ръководен от д-р Теодор Костюк от Отдела за лаборатория на планетарните системи и изследване на слънчевата система на НАСА, създаде революционен нов тип огледало за телескоп. Тези огледала ще бъдат разположени като част от CubeSat, който може да представлява нова порода нискотарифни, високоефективни космически телескопи.
Тази най-нова иновация се възползва и от друга област, която се развива много късно. CubeSats, подобно на други малки спътници, играе все по-важна роля през последните години. За разлика от по-големите, по-обемни спътници от миналото, миниатюрните сателити са евтина платформа за провеждане на космически мисии и научни изследвания.
Освен федералните космически агенции като НАСА, те също предлагат на частния бизнес и изследователските институции възможност да провеждат комуникации, изследвания и наблюдения от космоса. На всичкото отгоре те са и евтин начин за ангажиране на студентите във всички фази на сателитното изграждане, разполагане и космически изследвания.
Разбира се, мисии, които разчитат на миниатюрни спътници, няма вероятност да предизвикат същия интерес или научни изследвания като мащабни операции като мисията Juno или космическата сонда New Horizons. Но те могат да предоставят жизненоважна информация като част от по-големи мисии или да работят в групи за събиране на по-големи количества данни.
С помощта на финансиране от програмата за вътрешни изследвания и развитие на Годард, екипът създаде лабораторна оптична скамейка, изработена от редовни компоненти, разположени извън рафта, за да тества цялостния дизайн на телескопа. Тази пейка се състои от серия от миниатюрни спектрометри, настроени на ултравиолетовата, видимата и близката до инфрачервена дължина вълна, които са свързани с фокусирания лъч на огледалата на нанотръбите чрез оптичен кабел.
Използвайки тази пейка, екипът тества оптичните огледала, като вижда как те се изправят до различни дължини на вълната на светлината. Питър Чен - президентът на леките телескопи от базираната в Мериленд компания - е един от изпълнителите, които работят с екипа на Годард за създаването на телескопа CubeSat. Както той беше цитиран от скорошното съобщение на НАСА:
„Никой не е успял да направи огледало, използвайки смола от въглеродни нанотрубки. Това е уникална технология, която в момента се предлага само в Goddard. Технологията е твърде нова, за да лети в космоса и първо трябва да премине през различните нива на технологичен напредък. Но това се опитват да постигнат моите колеги по Годард (Костюк, Тилак Хевагама и Джон Коласкински) чрез програмата CubeSat.
За разлика от други огледала, тази, създадена от екипа на д-р Костюк, е изработена от въглеродни нанотръби, вградени в епоксидна смола. Естествено, въглеродните нанотръби предлагат широка гама от предимства, като най-малкото от тях са здравината на конструкцията, уникалните електрически свойства и ефективната проводимост на топлината. Но екипът на Годард също избра този материал за своите лещи, тъй като предлага лек, високо стабилен и лесно възпроизводим вариант за създаване на телескопски огледала.
Нещо повече, огледалата, изработени от въглеродни нанотръби, не изискват полиране, което отнема много време и скъп процес, когато става дума за космически телескопи. Екипът се надява, че този нов метод ще се окаже полезен при създаването на нов клас нискотарифни космически телескопи CubeSat, както и да помогне за намаляване на разходите, когато става въпрос за по-големи наземни и космически телескопи.
Такива огледала биха били особено полезни в телескопите, които използват множество огледални сегменти (като обсерваторията Keck в Mauna Kea и космическия телескоп James Webb). Такива огледала биха били истински режещи разходи, тъй като те могат лесно да бъдат произведени и биха елиминирали нуждата от скъпо полиране и шлифоване.
Други потенциални приложения включват дълбоководни комуникации, подобрена електроника и структурни материали за космически кораби. В момента производството на въглеродни нанотръби е доста ограничено. Но тъй като става все по-широко разпространено, можем да очакваме, че този чудо материал ще пробие във всички аспекти на космическото изследване и изследване.
