Lengvi teleskopai „CubeSats“, naudojant anglies nanovamzdelių veidrodžius

Pin
Send
Share
Send

Nuo tada, kai jie buvo gaminami pirmą kartą, anglies nanovamzdeliai sugebėjo sujaudinti mokslo bendruomenę. Naudojant įvairius vandens ruošimo ir elektronikos prietaisus, baigiant biomedicina ir statybomis, tai neturėtų nustebinti. Tačiau NASA inžinierių komanda iš Goddardo kosminio skrydžio centro Greenbelt mieste, Merilande, ėmėsi anglies nanovamzdelių naudojimo dar vienam tikslui - kosminiams teleskopams.

Naudodama anglies nanovamzdelius, „Goddard“ komanda, kuriai vadovauja dr. Theodoras Kostiukas iš NASA Planetinių sistemų laboratorijos ir Saulės sistemos tyrimų skyriaus, sukūrė revoliucingą naujo tipo teleskopo veidrodį. Šie veidrodžiai bus naudojami kaip „CubeSat“ dalis, kuri gali atstovauti naują pigių, labai efektyvių kosminių teleskopų veislę.

Šia naujausia naujove taip pat pasinaudojama kita sritimi, kuri vėlai pažengė į priekį. „CubeSats“, kaip ir kiti maži palydovai, pastaraisiais metais vaidina vis svarbesnį vaidmenį. Skirtingai nuo didesnių, apimties praeities palydovų, miniatiūriniai palydovai yra nebrangi platforma misijoms kosmose vykdyti ir moksliniams tyrimams vykdyti.

Be federalinių kosminių agentūrų, tokių kaip NASA, jos taip pat siūlo privačiam verslui ir tyrimų institucijoms galimybę vykdyti ryšius, vykdyti tyrimus ir stebėti iš kosmoso. Be to, tai yra ir nebrangus būdas įtraukti studentus į visus palydovų kūrimo, dislokavimo ir kosminių tyrimų etapus.

Tikėtina, kad misijos, kurios priklauso nuo miniatiūrinių palydovų, greičiausiai nesukurs tokio paties susidomėjimo ar mokslinių tyrimų, kaip ir didelio masto operacijos, tokios kaip „Juno“ misija ar „New Horizons“ kosminis zondas. Tačiau jie gali suteikti gyvybiškai svarbios informacijos kaip didesnių misijų dalis arba dirbti grupėse, kad surinktų didesnį duomenų kiekį.

Gavusi finansavimą iš Goddardo vidaus tyrimų ir plėtros programos, komanda sukūrė laboratorinį optinį stendą, pagamintą iš įprastų standartinių komponentų, kad būtų galima išbandyti bendrą teleskopo dizainą. Šį stendą sudaro miniatiūrinių spektrometrų serija, suderinta su ultravioletiniais, matomais ir artimųjų infraraudonųjų spindulių bangų ilgiais, kurie optiniu kabeliu yra sujungti su nanovamzdelių veidrodžių fokusavimo spinduliu.

Naudodama šį stendą, komanda išbando optinius veidrodžius, matydama, kaip jie atsistoja prie skirtingų šviesos bangų ilgių. Peteris Chenas - Merilando valstijoje įsikūrusios bendrovės lengvųjų teleskopų prezidentas - yra vienas iš rangovų, dirbančių su „Goddard“ komanda kuriant „CubeSat“ teleskopą. Kaip jis buvo cituojamas kaip sakoma naujame NASA pranešime spaudai:

„Niekam nepavyko padaryti veidrodžio naudojant anglies nanovamzdelių dervą. Tai unikali technologija, kurią šiuo metu gali įsigyti tik „Goddard“. Ši technologija yra per nauja, kad skraidytų kosmose, ir pirmiausia turi pereiti įvairius technologinės pažangos lygius. Bet tai mano „Goddard“ kolegos (Kostiukas, Tilakas Hewagama ir Johnas Kolasinskis) bando įgyvendinti per „CubeSat“ programą.

Skirtingai nuo kitų veidrodžių, Dr. Kostiuko komandos sukurtas veidrodis buvo pagamintas iš anglies nanovamzdelių, įterptų į epoksidinę dervą. Natūralu, kad anglies nanovamzdeliai turi platų pranašumų spektrą, iš kurių bent jau yra konstrukcijos stiprumas, unikalios elektrinės savybės ir efektyvus šilumos laidumas. Tačiau Goddard komanda pasirinko šią medžiagą savo objektyvams, nes ji siūlo lengvą, labai stabilų ir lengvai atkuriamą variantą teleskopo veidrodžiams kurti.

Be to, veidrodėliams, pagamintiems iš anglies nanovamzdelių, nereikia poliravimo, o tai reikalauja daug laiko ir yra brangus procesas, kai kalbama apie kosminius teleskopus. Komanda tikisi, kad šis naujas metodas bus naudingas kuriant naują pigių „CubeSat“ kosminių teleskopų klasę, taip pat padės sumažinti išlaidas, kai reikia didesnių antžeminių ir kosminių teleskopų.

Tokie veidrodžiai būtų ypač naudingi teleskopuose, kuriuose naudojami keli veidrodžių segmentai (pvz., Macko Keos observatorija ir Džeimso Webbo kosminis teleskopas). Tokie veidrodžiai būtų tikras išlaidų mažinimo būdas, nes juos galima lengvai pagaminti ir nereikėtų brangaus poliravimo ir šlifavimo.

Kitos galimos taikymo sritys yra giliųjų kosminių ryšių sistemos, patobulinta elektronika ir kosminių laivų konstrukcinės medžiagos. Šiuo metu anglies nanovamzdelių gamyba yra gana ribota. Tačiau vis labiau plečiantis galime tikėtis, kad ši stebuklo medžiaga pateks į visus kosmoso tyrinėjimo ir tyrimų aspektus.

Pin
Send
Share
Send