Az első gyártásuk óta a szén nanocsöveknek sikerült nagy izgalmat váltaniuk a tudományos közösségben. A vízkezeléstől és az elektronikától az orvosbiológiáig és az építőiparig terjedő alkalmazásokkal ez nem meglepő. De a NASA mérnökeinek egy csoportja a Goddard űrrepülési központból Greenbeltben (Maryland) úttörővé tette a szén nanocsövek használatát egy újabb célra - az űrben működő távcsövekre.
A szén nanocsövek felhasználásával a Goddard csapat - amelyet Dr. Theodor Kostiuk vezet a NASA Bolygórendszer-laboratóriumának és a Naprendszer Kutatási Divíziójának - egy forradalmian új típusú távcső tükörét hozta létre. Ezeket a tükröket a CubeSat részeként fogják bevezetni, amely egy új fajta olcsó, rendkívül hatékony, űrbázisú távcsövek lehet.
Ez a legújabb innováció kihasználja egy másik olyan terület előnyeit is, amelyben későn sok fejlődés történt. A CubeSats, mint más kis műholdak, az utóbbi években egyre fontosabb szerepet játszanak. Az elmúlt évi nagyobb, ömlesztettebb műholdaktól eltérően, a miniatűr műholdak olcsó platformként szolgálnak az űri missziók és a tudományos kutatások végrehajtására.
A szövetségi űrügynökségeken túl, mint például a NASA, a magánvállalkozásoknak és kutatóintézeteknek is lehetőséget kínálnak kommunikációra, kutatásra és megfigyelésre az űrből. Ezen felül olcsó módszer a hallgatók bevonására a műholdas építkezés, a telepítés és az űrkutatás minden szakaszában.
A miniatűr műholdakra támaszkodó missziók valószínűleg nem okoznak ugyanolyan érdeklődést vagy tudományos kutatást, mint a nagyszabású műveletek, mint például a Juno misszió vagy a New Horizons űrszonda. Nagyobb missziók részeként azonban létfontosságú információkat szolgáltathatnak, vagy csoportokban dolgozhatnak nagyobb mennyiségű adat gyűjtése érdekében.
A Goddard Belső Kutatási és Fejlesztési Programjának finanszírozásával a csoport létrehozott egy laboratóriumi optikai padot, amely rendszeresen elérhető polcokból készül, hogy megvizsgálja a távcső általános kialakítását. Ez a pad egy olyan miniatűr spektrométer sorozatból áll, amely az ultraibolya, látható és közeli infravörös hullámhosszra van hangolva, és optikai kábellel kapcsolódik a nanocsövek tükrének fókuszált fénysugárához.
Ezen a padon a csapat teszteli az optikai tükröket, látva, hogyan állnak fel a különféle fényhullámhosszokon. Peter Chen - a Maryland-i székhelyű társaság könnyű távcsöveinek elnöke - az egyik vállalkozó, aki a Goddard csapatával együttműködésben dolgozik a CubeSat távcső létrehozásában. Amint azt a NASA nemrégiben kiadott sajtóközleménye idézi:
„Senki sem tudott tükröt készíteni szén nanocsövek gyantával. Ez egy egyedülálló technológia, amely jelenleg csak a Goddard-nál elérhető. A technológia túlságosan új ahhoz, hogy repüljön az űrben, és először át kell mennie a technológiai fejlődés különböző szintjein. De ezt Goddard kollégáim (Kostiuk, Tilak Hewagama és John Kolasinski) próbálják elérni a CubeSat program segítségével.
Más tükrökkel ellentétben a Dr. Kostiuk csapata által létrehozott tükröt epoxi-gyantába ágyazott szén nanocsövekből készítették. A szén nanocsövek természetesen számos előnnyel járnak, nem utolsósorban ezek a szerkezeti szilárdság, az egyedi elektromos tulajdonságok és a hatékony hővezetés. De a Goddard csapata ezt az anyagot választotta a lencséihez, mert könnyű, rendkívül stabil és könnyen reprodukálható lehetőséget kínál a távcső tükrök készítéséhez.
Ráadásul a szén nanocsövekből készült tükrök nem igénylik polírozást, ami időigényes és költséges folyamat az űrtartalmú távcsövek esetében. A csapat reméli, hogy ez az új módszer hasznosnak bizonyul egy új, olcsó, CubeSat űrteleszkóp osztály létrehozásában, és hozzájárul a költségek csökkentéséhez, amikor nagyobb földi vagy űrbeli távcsövekről van szó.
Az ilyen tükrök különösen akkor hasznosak lesznek, amikor több tükörszegmenst használnak (például a Mauna Kea Keck Observatory és a James Webb Űrtávcső). Az ilyen tükrök valódi költségcsökkentő lenne, mivel könnyen előállíthatók, és kiküszöbölik a költséges polírozás és köszörülés szükségességét.
További lehetséges alkalmazások közé tartozik a mély űrkommunikáció, a továbbfejlesztett elektronika és az űrhajók szerkezeti anyagai. Jelenleg a szén nanocsövek előállítása meglehetősen korlátozott. De ahogy egyre szélesebb körben elterjedtünk, azt várhatjuk, hogy ez a csodaanyag bekerüljön az űrkutatás és kutatás minden aspektusába.
