カーボンナノチューブが最初に製造されて以来、カーボンナノチューブは科学界で猛烈な興奮を引き起こしています。水処理や電子工学から生物医学や建設に至るまで、これは驚くべきことではありません。しかし、メリーランド州グリーンベルトにあるゴダード宇宙飛行センターのNASAエンジニアのチームは、さらに別の目的である宇宙ベースの望遠鏡へのカーボンナノチューブの使用を開拓してきました。
カーボンナノチューブを使用して、ゴダードチーム（NASAの惑星系研究所と太陽系探査部門のテオドールコスティウック博士が率いる）は、革新的な新しいタイプの望遠鏡ミラーを作成しました。これらのミラーはCubeSatの一部として展開され、低コストで非常に効果的な宇宙ベースの望遠鏡の新種を表す可能性があります。
この最新のイノベーションは、最近多くの開発が見られる別の分野も活用しています。 CubeSatは、他の小型衛星と同様に、近年ますます重要な役割を果たしています。昨年の大型でかさばる衛星とは異なり、小型衛星は宇宙ミッションや科学研究を行うための低コストのプラットフォームです。
NASAのような連邦宇宙機関を超えて、彼らはまた、民間のビジネスおよび研究機関に宇宙からの通信、研究および観測を行う機会を提供しています。その上、それらはまた、衛星の構築、配備、および宇宙ベースの研究のすべての段階に学生を従事させる低コストの方法です。
確かに、小型衛星に依存するミッションは、JunoミッションやNew Horizons宇宙探査機のような大規模な運用と同じ量の関心や科学的研究を生み出す可能性は低いです。しかし、より大きなミッションの一部として重要な情報を提供したり、グループで作業してより多くのデータを収集したりできます。
ゴダードの内部研究開発プログラムからの資金提供の助けを借りて、チームは望遠鏡の全体的な設計をテストするために、通常の既製のコンポーネントで構成される実験用光学ベンチを作成しました。このベンチは、紫外線、可視光線、近赤外線の波長に調整された一連の小型分光器で構成されており、光ファイバーケーブルを介してナノチューブミラーの集束ビームに接続されています。
このベンチを使用して、チームは光学ミラーをテストし、それらがさまざまな波長の光にどのように耐えるかを確認します。ピーターチェン-メリーランド州に拠点を置く会社の軽量望遠鏡の社長-は、キューブダート望遠鏡を作成するためにゴダードチームと協力している請負業者の1人です。最近のNASAのプレスリリースで彼が言ったと引用されたように：
「カーボンナノチューブ樹脂を使って鏡を作ることはできませんでした。これは、現在ゴダードでのみ利用可能な独自の技術です。テクノロジーはあまりにも新しいので宇宙を飛ぶことができず、最初にさまざまなレベルのテクノロジーの進歩を経験する必要があります。しかし、これが私のGoddardの同僚（Kostiuk、Tilak Hewagama、およびJohn Kolasinski）がCubeSatプログラムを通じて達成しようとしていることです。
他のミラーとは異なり、Kostiuk博士のチームによって作成されたものは、エポキシ樹脂に埋め込まれたカーボンナノチューブから製造されました。当然のことながら、カーボンナノチューブにはさまざまな利点がありますが、構造的な強度、独特の電気的特性、効率的な熱伝導などの利点があります。しかし、ゴダードチームは、望遠鏡のミラーを作成するための軽量で非常に安定しており、簡単に再現可能なオプションを提供するため、レンズにもこの材料を選択しました。
さらに、カーボンナノチューブで作られたミラーは研磨を必要としません。これは、宇宙ベースの望遠鏡に関しては、時間と費用のかかるプロセスです。チームは、この新しい方法が、低コストのCubeSat宇宙望遠鏡の新しいクラスを作成するのに役立つだけでなく、より大きな地上ベースおよび宇宙ベースの望遠鏡のコスト削減にも役立つことを期待しています。
このようなミラーは、複数のミラーセグメントを使用する望遠鏡（マウナケアのケック天文台やジェームズウェッブ宇宙望遠鏡など）で特に役立ちます。このようなミラーは、簡単に製造でき、高価な研磨や研削の必要がなくなるため、実際のコストカッターになります。
その他の潜在的な用途には、深宇宙通信、改良された電子機器、宇宙船の構造材料などがあります。現在、カーボンナノチューブの生産は非常に限られています。しかし、それがより広くなるにつれ、この奇跡的な材料が宇宙探査と研究のすべての側面にその道を開くと期待できます。
