Od té doby, co byly poprvé vyrobeny, se uhlíkovým nanotrubicím podařilo ve vědecké komunitě vyvolat vzrušující vzrušení. U aplikací od úpravy vody a elektroniky až po biomedicínu a konstrukci by to nemělo být žádným překvapením. Tým inženýrů NASA z Goddard Space Flight Center v Greenbeltu v Marylandu však propagoval použití uhlíkových nanotrubiček pro další účel - vesmírné dalekohledy.
S využitím uhlíkových nanotrubek vytvořil tým Goddardů, který vede Dr. Theodor Kostiuk z laboratoře Planetární systémy NASA a divize průzkumu sluneční soustavy, nový revoluční typ dalekohledového zrcadla. Tato zrcadla budou nasazena jako součást CubeSat, které může představovat nové plemeno levných a vysoce efektivních vesmírných dalekohledů.
Tato nejnovější inovace také využívá výhody jiné oblasti, která zaznamenala hodně rozvoje pozdě. CubeSats, stejně jako ostatní malé satelity, hrají v posledních letech stále důležitější roli. Na rozdíl od větších, objemnějších satelitů z minulých let, jsou miniaturní satelity nízkonákladovou platformou pro provádění vesmírných misí a vědeckého výzkumu.
Kromě federálních kosmických agentur, jako je NASA, nabízejí také soukromým obchodním a výzkumným institucím příležitost provádět komunikaci, výzkum a pozorování z vesmíru. Kromě toho jsou také levným způsobem, jak zapojit studenty do všech fází výstavby satelitů, jejich nasazení a vesmírného výzkumu.
Je pravda, že mise, které se spoléhají na miniaturní satelity, pravděpodobně nevyvolají stejné množství zájmu nebo vědeckého výzkumu jako rozsáhlé operace, jako je mise Juno nebo kosmická sonda New Horizons. Mohou však poskytnout životně důležité informace jako součást větších misí nebo pracovat ve skupinách při shromažďování většího množství dat.
S pomocí financování z Goddardova programu interního výzkumu a vývoje Goddard vytvořil tým laboratorní optickou lavici vyrobenou z běžných off-the-police komponentů, aby otestoval celkový design dalekohledu. Tato lavička se skládá z řady miniaturních spektrometrů naladěných na ultrafialové, viditelné a blízké infračervené vlnové délky, které jsou připojeny k zaostřenému paprsku zrcadla nanotrubiček optickým kabelem.
Pomocí této lavice tým testuje optická zrcadla a vidí, jak se postaví na různé vlnové délky světla. Peter Chen - prezident společnosti Lightweight Telescopes, která sídlí v Marylandu - je jedním z dodavatelů spolupracujících s týmem Goddard na vytvoření dalekohledu CubeSat. Jak on byl citován jako řeč nedávné tiskové zprávy NASA:
"Nikdo nebyl schopen vyrobit zrcadlo pomocí pryskyřice z uhlíkových nanotrubic." Toto je jedinečná technologie, která je v současné době k dispozici pouze u Goddardu. Tato technologie je příliš nová na to, aby mohla létat ve vesmíru, a nejprve musí projít různými úrovněmi technologického pokroku. To se však moji kolegové z Goddardu (Kostiuk, Tilak Hewagama a John Kolasinski) snaží dosáhnout prostřednictvím programu CubeSat.
Na rozdíl od jiných zrcadel bylo to, které vytvořil tým Dr. Kostiuk, vyrobeno z uhlíkových nanotrubic zabudovaných do epoxidové pryskyřice. Uhlíkové nanotrubice přirozeně nabízejí širokou škálu výhod, v neposlední řadě jsou strukturální pevnost, jedinečné elektrické vlastnosti a účinné vedení tepla. Tým Goddard však také vybral tento materiál pro své čočky, protože nabízí lehkou, vysoce stabilní a snadno reprodukovatelnou volbu pro vytváření zrcadel dalekohledu.
Zrcadla vyrobená z uhlíkových nanotrubic navíc nevyžadují leštění, což je časově náročný a nákladný proces, pokud jde o kosmické dalekohledy. Tým doufá, že tato nová metoda bude užitečná při vytváření nové třídy nízkonákladových kosmických dalekohledů CubeSat a pomůže snížit náklady, pokud jde o větší pozemní a kosmické dalekohledy.
Taková zrcátka by byla zvláště užitečná v dalekohledech, které používají více zrcadlových segmentů (jako je Keckova observatoř v Mauna Kea a James Webb Space Telescope). Taková zrcátka by byla skutečným snižovačem nákladů, protože je lze snadno vyrábět a eliminovala by potřebu nákladného leštění a broušení.
Mezi další potenciální aplikace patří komunikace ve vesmíru, vylepšená elektronika a konstrukční materiály pro kosmické lodě. V současné době je výroba uhlíkových nanotrubic poměrně omezená. Ale jak to bude rozšířeno, můžeme očekávat, že se tento zázračný materiál dostane do všech aspektů výzkumu vesmíru a výzkumu.
