กล้องโทรทรรศน์ที่มีน้ำหนักเบาใน CubeSats ใช้กระจกคาร์บอนนาโนทิวบ์

Pin
Send
Share
Send

นับตั้งแต่ที่พวกมันถูกผลิตขึ้นครั้งแรกท่อนาโนคาร์บอนก็สามารถจัดการกับความตื่นเต้นที่กระฉับกระเฉงในชุมชนวิทยาศาสตร์ได้ ด้วยแอพพลิเคชั่นตั้งแต่การบำบัดน้ำและอิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงชีวการแพทย์และการก่อสร้างสิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจเลย แต่ทีมวิศวกรของนาซ่าจากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลต์รัฐแมรี่แลนด์ได้บุกเบิกการใช้ท่อนาโนคาร์บอนเพื่อจุดประสงค์อื่นนั่นก็คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ

การใช้คาร์บอนนาโนทิวบ์ทีมก็อดดาร์ดซึ่งนำโดยดร. ธีโอดอร์คอสต์ลุคจากห้องปฏิบัติการระบบดาวเคราะห์ของนาซ่าและกองสำรวจระบบสุริยะของนาซ่าได้สร้างกระจกเงาแบบใหม่ที่ปฏิวัติวงการ มิเรอร์เหล่านี้จะถูกนำไปใช้เป็นส่วนหนึ่งของ CubeSat ซึ่งอาจเป็นตัวแทนของกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพสูง

นวัตกรรมล่าสุดนี้ยังใช้ประโยชน์จากสาขาอื่นที่ได้เห็นการพัฒนาจำนวนมากของสาย CubeSats เช่นเดียวกับดาวเทียมขนาดเล็กอื่น ๆ มีบทบาทสำคัญมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดาวเทียมขนาดเล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าของปีกลายเป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กเป็นแพลตฟอร์มต้นทุนต่ำสำหรับการปฏิบัติภารกิจอวกาศและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

นอกเหนือจากหน่วยงานอวกาศของรัฐบาลกลางเช่นนาซ่าพวกเขายังเปิดโอกาสให้ธุรกิจเอกชนและสถาบันการวิจัยสามารถดำเนินการสื่อสารการวิจัยและการสังเกตจากอวกาศ ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขายังเป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการดึงดูดนักเรียนในทุกขั้นตอนของการสร้างดาวเทียมการปรับใช้และการวิจัยตามพื้นที่

จริงอยู่ที่ภารกิจที่ต้องพึ่งพาดาวเทียมขนาดเล็กนั้นไม่น่าจะสร้างความสนใจหรือการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในจำนวนที่เท่ากันกับการปฏิบัติการขนาดใหญ่เช่นภารกิจจูโนหรือยานสำรวจอวกาศนิวฮอไรซอน แต่พวกเขาสามารถให้ข้อมูลที่สำคัญเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจที่มีขนาดใหญ่ขึ้นหรือทำงานเป็นกลุ่มเพื่อรวบรวมข้อมูลจำนวนมากขึ้น

ด้วยความช่วยเหลือของการระดมทุนจากโครงการวิจัยและพัฒนาภายในของก็อดดาร์ดทีมงานได้สร้างม้านั่งออปติคัลแบบห้องปฏิบัติการที่ทำจากส่วนประกอบนอกชั้นวางปกติเพื่อทดสอบการออกแบบโดยรวมของกล้องโทรทรรศน์ ม้านั่งนี้ประกอบด้วยสเปคโตรมิเตอร์ขนาดจิ๋วที่ปรับให้เข้ากับความยาวคลื่นอุลตร้าไวโอเล็ตแสงที่มองเห็นและใกล้อินฟราเรดซึ่งเชื่อมต่อกับลำแสงโฟกัสของกระจกนาโนทิวบ์ผ่านสายเคเบิลออปติก

ด้วยการใช้บัลลังก์นี้ทีมกำลังทดสอบกระจกออพติคอลโดยดูว่าพวกเขายืนขึ้นจนถึงความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันได้อย่างไร Peter Chen - ประธาน บริษัท Lightweight Telescopes ซึ่งเป็น บริษัท ที่ตั้งอยู่ในรัฐ Maryland - เป็นหนึ่งในผู้รับเหมาที่ทำงานร่วมกับทีม Goddard เพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ CubeSat ในขณะที่เขาถูกยกมาเป็นคำพูดจากแถลงข่าวล่าสุดของนาซา:

“ ไม่มีใครสามารถสร้างกระจกด้วยเรซินคาร์บอนนาโนทิวบ์ได้ ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้มีเฉพาะที่ Goddard เท่านั้น เทคโนโลยีใหม่เกินกว่าที่จะบินไปในอวกาศและก่อนอื่นต้องผ่านความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในระดับต่างๆ แต่นี่คือสิ่งที่เพื่อนร่วมงาน Goddard ของฉัน (Kostiuk, Tilak Hewagama และ John Kolasinski) พยายามที่จะสำเร็จผ่านโปรแกรม CubeSat

ซึ่งแตกต่างจากกระจกอื่น ๆ ที่สร้างโดยทีมงานของดร. Kostiuk นั้นทำจากท่อนาโนคาร์บอนที่ฝังอยู่ในอีพอกซีเรซิน ตามธรรมชาติแล้วท่อนาโนคาร์บอนนั้นมีข้อดีที่หลากหลายไม่น้อยไปกว่าความแข็งแรงของโครงสร้างสมบัติทางไฟฟ้าที่เป็นเอกลักษณ์และการนำความร้อนที่มีประสิทธิภาพ แต่ทีมก็อดดาร์ดก็เลือกวัสดุนี้สำหรับเลนส์ของพวกเขาเพราะมันมีน้ำหนักเบามีความเสถียรสูงและเป็นทางเลือกที่ทำซ้ำได้ง่ายสำหรับการสร้างกระจกกล้องโทรทรรศน์

ยิ่งไปกว่านั้นกระจกที่ทำจากคาร์บอนนาโนทิวบ์ไม่จำเป็นต้องขัดซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูงเมื่อมาถึงกล้องโทรทรรศน์ในอวกาศ ทีมหวังว่าวิธีการใหม่นี้จะเป็นประโยชน์ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศ CubeSat ต้นทุนต่ำระดับใหม่รวมทั้งช่วยลดค่าใช้จ่ายเมื่อต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศขนาดใหญ่

มิเรอร์ดังกล่าวจะมีประโยชน์เป็นพิเศษในกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้กระจกหลายส่วน (เช่น Keck Observatory ที่ Mauna Kea และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb) กระจกดังกล่าวจะเป็นเครื่องตัดต้นทุนจริงเนื่องจากสามารถผลิตได้ง่ายและไม่จำเป็นต้องขัดและเจียร

แอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพอื่น ๆ ได้แก่ การสื่อสารในห้วงอวกาศอิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับปรุงแล้วและวัสดุโครงสร้างสำหรับยานอวกาศ ปัจจุบันการผลิตท่อนาโนคาร์บอนค่อนข้าง จำกัด แต่เมื่อมันกลายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นเราสามารถคาดหวังว่าวัสดุปาฏิหาริย์นี้จะทำให้มันเข้าไปในทุกด้านของการสำรวจอวกาศและการวิจัย

Pin
Send
Share
Send