CubeSatsis kasutatavad kerged teleskoobid, milles kasutatakse süsiniku nanotoru peegleid

Pin
Send
Share
Send

Alates nende esmakordsest tootmisest on süsiniknanotorud suutnud teadusringkondades tekitada ägeda elevuse. Rakendustega alates veepuhastusest ja elektroonikast ning lõpetades biomeditsiini ja ehitusega ei tohiks see olla üllatus. Marylandis Greenbeltis asuva Goddardi kosmoselennukeskuse NASA inseneride meeskond on aga teinud süsiniknanotorude kasutamise teerajaja veel ühe eesmärgi jaoks - kosmosepõhiste teleskoopide jaoks.

Kasutades süsinik nanotorusid, on Goddardi meeskond - mida juhib NASA Planetaarsüsteemide laboratooriumi ja päikesesüsteemi uurimise osakonna dr Theodor Kostiuk - loonud revolutsioonilise uut tüüpi teleskoobipeegli. Need peeglid võetakse kasutusele CubeSat'i osana, mis võib esindada uut tüüpi odavaid ja tõhusaid kosmosepõhiseid teleskoope.

See viimane uuendus kasutab ära ka teise valdkonna, mis on hiljaaegu palju arenenud. CubeSats, nagu ka teised väikesed satelliidid, on viimastel aastatel mänginud üha olulisemat rolli. Erinevalt suurematest, suurema hulga satelliitidest, on miniatuursed satelliidid odavate kosmosemissioonide ja teadusuuringute läbiviimise platvormiks.

Lisaks föderaalsetele kosmoseagentuuridele, nagu NASA, pakuvad nad eraettevõtetele ja teadusasutustele ka võimalust kosmosest side-, teadusuuringute ja vaatluste pidamiseks. Lisaks on see ka odav viis õpilaste kaasamiseks satelliidi ehituse, kasutuselevõtu ja kosmoseuuringute kõigisse etappidesse.

Miniatuurstele satelliitidele tuginevad missioonid ei anna tõenäoliselt sama palju huvi ega teadusuuringuid kui suuremahulised operatsioonid nagu Juno missioon või New Horizons kosmosesond. Kuid nad saavad suuremate missioonide osana anda elutähtsat teavet või töötada rühmadena suurema koguse andmete kogumiseks.

Goddardi siseuuringute ja arendusprogrammi rahastuse abil lõi meeskond teleskoobi üldise kujunduse kontrollimiseks laboratoorsete optiliste pinkide, mis on valmistatud tavalistest tavalistest komponentidest. See pink koosneb rea miniatuursest spektromeetrist, mis on häälestatud ultraviolettkiirguse, nähtava ja infrapunakiirguse lainepikkusele ja mis on ühendatud optilise kaabli abil nanotorude peeglite fokuseeritud valgusvihuga.

Seda pinki kasutades katsetab meeskond optilisi peegleid, nähes, kuidas need eri valguse lainepikkuste korral vastu peavad. Peter Chen - Marylandis asuva ettevõtte Kergete teleskoopide president - on üks Goddardi meeskonnaga CubeSat-teleskoobi loomisel töötavatest töövõtjatest. Nagu teda hiljuti NASA pressiteates tsiteeriti:

“Keegi pole suutnud süsinik-nanotorude vaigu abil peeglit teha. See on ainulaadne tehnoloogia, mis on praegu saadaval ainult Goddardis. See tehnoloogia on kosmoses lendamiseks liiga uus ja kõigepealt tuleb läbi käia tehnoloogia arengu erinevad tasemed. Kuid seda püüavad minu Goddardi kolleegid (Kostiuk, Tilak Hewagama ja John Kolasinski) CubeSat programmi kaudu saavutada.

Erinevalt teistest peeglitest oli dr Kostiuki meeskonna loodud peegel valmistatud epoksüvaiku süvistatud süsiniknanotorudest. Looduslikult pakuvad süsiniknanotorud laias valikus eeliseid, sealhulgas ka konstruktsiooni tugevust, ainulaadseid elektrilisi omadusi ja tõhusat soojusjuhtivust. Kuid Goddardi meeskond valis selle objektiivi jaoks ka selle materjali, kuna see pakub teleskoobipeeglite loomiseks kerget, väga stabiilset ja hõlpsasti reprodutseeritavat võimalust.

Veelgi enam, süsinik-nanotorudest valmistatud peeglid ei vaja poleerimist, mis on kosmoses asuvate teleskoopide puhul aeganõudev ja kallis protsess. Meeskond loodab, et see uus meetod osutub kasulikuks odava klassi CubeSat kosmoseteleskoopide uue klassi loomisel ning aitab ka kulusid vähendada, kui tegemist on suuremate maapealsete ja kosmoseteleskoopidega.

Sellised peeglid oleksid eriti kasulikud teleskoopides, mis kasutavad mitut peegelsegmenti (näiteks Kecki observatoorium Mauna Keas ja James Webbi kosmoseteleskoop). Sellised peeglid oleksid tõeliselt kulukäästjad, kuna neid saab hõlpsasti toota ning need välistaksid vajaduse kuluka poleerimise ja lihvimise järele.

Muud potentsiaalsed rakendused hõlmavad süvakosmosekommunikatsiooni, täiustatud elektroonikat ja kosmoseaparaatide konstruktsioonimaterjale. Praegu on süsiniknanotorude tootmine üsna piiratud. Kuid kui see laiemalt levib, võime oodata, et see imematerjal jõuab kosmoseuuringute ja -uuringute kõigisse aspektidesse.

Pin
Send
Share
Send