탄소 나노 튜브는 처음 생산 된 이후 과학계에서 흥분을 불러 일으켰습니다. 수처리 및 전자 제품에서 생물 의학 및 건축에 이르는 응용 분야에서 이는 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 메릴랜드 주 그린벨트에있는 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 NASA 엔지니어 팀은 또 다른 목적인 우주 기반 망원경에 탄소 나노 튜브의 사용을 개척했습니다.
NASA의 Planetary Systems Laboratory 및 The Solar System Exploration Division의 Theodor Kostiuk 박사가 이끄는 Goddard 팀은 탄소 나노 튜브를 사용하여 혁신적인 새로운 유형의 망원경 거울을 만들었습니다. 이 거울은 CubeSat의 일부로 배치 될 것이며, 이는 저비용의 매우 효과적인 우주 기반 망원경의 새로운 유형을 나타낼 수 있습니다.
이 최신 혁신은 또한 늦게 발전한 다른 분야를 활용합니다. CubeSats는 다른 작은 위성과 마찬가지로 최근 몇 년간 점점 더 중요한 역할을 해왔습니다. 작년의 더 크고 더 큰 위성과는 달리, 소형 위성은 우주 임무와 과학 연구를 수행하기위한 저비용 플랫폼입니다.
NASA와 같은 연방 우주 기관 외에도 민간 비즈니스 및 연구 기관에 우주에서 통신, 연구 및 관찰을 수행 할 수있는 기회를 제공합니다. 또한 위성 구축, 배치 및 우주 기반 연구의 모든 단계에서 학생들을 참여시키는 저렴한 방법이기도합니다.
물론 소형 위성에 의존하는 임무는 Juno 임무 또는 New Horizons 우주 탐사선과 같은 대규모 작업과 같은 관심 또는 과학적 연구를 생성하지 않을 것입니다. 그러나 더 큰 미션의 일부로 중요한 정보를 제공하거나 더 많은 양의 데이터를 수집하기 위해 그룹으로 작업 할 수 있습니다.
이 팀은 Goddard의 내부 연구 및 개발 프로그램의 자금 지원을 통해 망원경의 전체 설계를 테스트하기 위해 상용 제품으로 구성된 실험실 광학 벤치를 만들었습니다. 이 벤치는 자외선, 가시 광선 및 근적외선 파장에 맞게 조정 된 일련의 소형 분광계로 구성되며, 광학 케이블을 통해 나노 튜브 거울의 집중된 빔에 연결됩니다.
이 벤치를 사용하여 팀은 광학 미러를 테스트하여 서로 다른 파장의 빛에 어떻게 견디는 지 확인합니다. 메릴랜드에 소재한 Lightweight Telescopes의 회장 인 Peter Chen은 GodSard 팀과 협력하여 CubeSat 망원경을 제작하는 계약자 중 하나입니다. 최근 NASA 보도 자료에서 인용 한 바에 따르면 :
“아무도 탄소 나노 튜브 수지를 사용하여 거울을 만들 수 없었습니다. 이것은 현재 Goddard에서만 사용할 수있는 고유 한 기술입니다. 이 기술은 우주에서 날기에는 너무 새로운 기술이며, 먼저 다양한 수준의 기술 발전을 거쳐야합니다. 그러나 이것이 나의 Goddard 동료 (Kostiuk, Tilak Hewagama 및 John Kolasinski)가 CubeSat 프로그램을 통해 달성하려고하는 것입니다.
다른 거울과 달리 Kostiuk 박사 팀은 에폭시 수지에 내장 된 탄소 나노 튜브로 제작했습니다. 당연히, 탄소 나노 튜브는 구조적 강도, 독특한 전기적 특성 및 효율적인 열 전도가 아닌 다양한 장점을 제공한다. 그러나 Goddard 팀은 망원경으로 거울을 만들 수있는 가볍고 매우 안정적이며 재현 가능한 옵션을 제공하기 때문에 렌즈에이 소재를 선택했습니다.
또한 탄소 나노 튜브로 제작 된 거울은 연마가 필요하지 않으며, 이는 우주 망원경의 경우 시간과 비용이 많이 드는 과정입니다. 연구팀은이 새로운 방법이 새로운 저가의 CubeSat 우주 망원경을 만드는 데 유용 할뿐만 아니라 더 큰 지상 및 우주 망원경에 대한 비용을 줄이는 데 도움이되기를 희망합니다.
이러한 거울은 Mauna Kea의 Keck Observatory 및 James Webb 우주 망원경과 같이 여러 거울 세그먼트를 사용하는 망원경에 특히 유용합니다. 이러한 거울은 쉽게 생산할 수 있고 값 비싼 연마 및 연삭에 대한 필요성을 제거 할 수 있기 때문에 실제 비용 절단기 일 수있다.
다른 잠재적 인 응용 분야로는 우주 통신, 개선 된 전자 장치 및 우주선 용 구조 재료가 있습니다. 현재, 탄소 나노 튜브의 생산은 상당히 제한되어있다. 그러나 더 널리 퍼지면서 우리는이 기적의 재료가 우주 탐사 및 연구의 모든 측면으로 나아가고있을 것으로 기대할 수 있습니다.
