Kopš oglekļa nanocauruļu izgatavošanas pirmoreiz tās ir izdevies satraukt zinātnes aprindās. Ar lietojumiem, sākot no ūdens apstrādes un elektronikas, līdz pat biomedicīnai un celtniecībai, tam nevajadzētu būt pārsteigumam. Bet NASA inženieru komanda no Goddard kosmisko lidojumu centra Grīnbeltā, Merilendas štatā, ir izvirzījusi priekšroku oglekļa nanocauruļu izmantošanai vēl vienam mērķim - kosmiskajiem teleskopiem.
Izmantojot oglekļa nanocaurules, Goddard komanda - kuru vada doktors Teodors Kostiuks no NASA Planetāro sistēmu laboratorijas un Saules sistēmas izpētes nodaļas - ir izveidojuši revolucionāri jaunu teleskopu spoguļu tipu. Šie spoguļi tiks izvietoti kā daļa no CubeSat, kas varētu pārstāvēt jaunu lētu, ļoti efektīvu kosmosa teleskopu šķirni.
Šis jaunākais jauninājums izmanto arī citas jomas priekšrocības, kurās vēlu vērojams daudz attīstības. CubeSats, tāpat kā citi mazi satelīti, pēdējos gados spēlē arvien nozīmīgāku lomu. Atšķirībā no lielākiem, apjomīgākiem vakardienas satelītiem, miniatūrie satelīti ir lētu platforma kosmosa misiju un zinātnisko pētījumu veikšanai.
Papildus federālajām kosmosa aģentūrām, piemēram, NASA, tās piedāvā arī privātā biznesa un pētniecības iestādēm iespēju veikt sakarus, pētījumus un novērojumus no kosmosa. Turklāt tie ir arī lēts veids, kā iesaistīt studentus visos satelīta veidošanas, izvietošanas un kosmosa pētījumu posmos.
Piešķirts, ka misijas, kas balstās uz miniatūriem satelītiem, visticamāk, neradīs tikpat lielu interesi vai zinātnisko izpēti kā liela mēroga operācijas kā Juno misija vai New Horizons kosmosa zonde. Bet viņi var sniegt būtisku informāciju kā daļu no lielākām misijām vai strādāt grupās, lai savāktu lielāku datu daudzumu.
Ar Goddard Iekšējās pētniecības un attīstības programmas finansējumu komanda izveidoja laboratorijas optisko stendu, kas izgatavots no parastajiem stendā esošajiem komponentiem, lai pārbaudītu teleskopa vispārējo dizainu. Šis sols sastāv no virknes miniatūru spektrometru, kas noregulēti uz ultravioleto, redzamo un gandrīz infrasarkano viļņu garumu, kas ar optiskā kabeļa palīdzību ir savienoti ar nanocauruļu spoguļu fokusēto staru.
Izmantojot šo solu, komanda testē optiskos spoguļus, redzot, kā tie iztur dažādus gaismas viļņu garumus. Pīters Čens - Mērilendas kompānijas Vieglo teleskopu prezidents - ir viens no darbuzņēmējiem, kas sadarbojas ar Goddard komandu, lai izveidotu CubeSat teleskopu. Kā viņš citēja nesenajā NASA paziņojumā presei:
“Nevienam nav izdevies izgatavot spoguli, izmantojot oglekļa-nanocaurules sveķus. Šī ir unikāla tehnoloģija, kas pašlaik pieejama tikai Goddard. Šī tehnoloģija ir pārāk jauna, lai lidotu kosmosā, un vispirms tai ir jāiziet dažādi tehnoloģiskās attīstības līmeņi. Bet to mēģina paveikt mani Goddard kolēģi (Kostiuk, Tilak Hewagama un John Kolasinski), izmantojot programmu CubeSat.
Atšķirībā no citiem spoguļiem, Dr Kostiuk komandas radītais spogulis tika izgatavots no oglekļa nanocaurulēm, kas iestrādātas epoksīda sveķos. Protams, oglekļa nanocaurules piedāvā plašu priekšrocību klāstu, starp kurām vismaz ir konstrukcijas izturība, unikālas elektriskās īpašības un efektīva siltuma vadīšana. Bet Goddard komanda arī izvēlējās šo materiālu saviem objektīviem, jo tas piedāvā vieglu, ļoti stabilu un viegli reproducējamu iespēju teleskopu spoguļu izveidošanai.
Turklāt spoguļiem, kas izgatavoti no oglekļa nanocaurulēm, nav nepieciešama pulēšana, kas ir laikietilpīgs un dārgs process, kad runa ir par kosmosa teleskopiem. Komanda cer, ka šī jaunā metode būs noderīga, izveidojot jaunu zemu izmaksu CubeSat kosmosa teleskopu klasi, kā arī palīdzēs samazināt izmaksas, kad runa ir par lielākiem zemes un kosmosa teleskopiem.
Šādi spoguļi būtu īpaši noderīgi teleskopos, kas izmanto vairākus spoguļu segmentus (piemēram, Keka observatorija Mauna Kea un Džeimsa Veba kosmiskais teleskops). Šādi spoguļi būtu reāli izmaksu samazinātāji, jo tos var viegli izgatavot, un tie novērstu vajadzību pēc dārgas pulēšanas un slīpēšanas.
Citas iespējamās lietojumprogrammas ir dziļā kosmosa sakari, uzlabota elektronika un kosmosa kuģu konstrukcijas materiāli. Pašlaik oglekļa nanocauruļu ražošana ir diezgan ierobežota. Bet, tā kļūstot arvien izplatītākam, mēs varam sagaidīt, ka šis brīnumu materiāls iekļūs visos kosmosa izpētes un izpētes aspektos.
