Sejak pertama kali dihasilkan, nanotube karbon berjaya menimbulkan kegembiraan dalam komuniti saintifik. Dengan aplikasi mulai dari rawatan air dan elektronik, biomedik dan pembinaan, ini tidak mengejutkan. Tetapi sepasukan jurutera NASA dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard di Greenbelt, Maryland, telah mempelopori penggunaan nanotube karbon untuk tujuan lain - teleskop berasaskan ruang.
Dengan menggunakan nanotube karbon, pasukan Goddard - yang diketuai oleh Dr. Theodor Kostiuk dari Laboratorium Sistem Planet dan Bahagian Penerokaan Sistem Suria NASA - telah mencipta cermin teleskop jenis baru yang revolusioner. Cermin ini akan digunakan sebagai bagian dari CubeSat, yang mungkin mewakili generasi baru teleskop berasaskan ruang dengan kos rendah dan sangat berkesan.
Inovasi terbaru ini juga memanfaatkan bidang lain yang telah mengalami banyak perkembangan akhir-akhir ini. CubeSats, seperti satelit kecil lain, telah memainkan peranan yang semakin penting dalam beberapa tahun terakhir. Tidak seperti satelit yang lebih besar dan besar di masa lalu, satelit miniatur adalah platform kos rendah untuk menjalankan misi angkasa dan penyelidikan saintifik.
Di luar agensi ruang angkasa persekutuan seperti NASA, mereka juga menawarkan peluang kepada institusi perniagaan dan penyelidikan swasta untuk melakukan komunikasi, penyelidikan dan pemerhatian dari luar angkasa. Di samping itu, mereka juga merupakan kaedah kos rendah untuk melibatkan pelajar dalam semua fasa pembinaan satelit, penyebaran, dan penyelidikan berasaskan ruang.
Memang, misi yang bergantung pada satelit miniatur tidak mungkin menghasilkan minat atau penyelidikan ilmiah yang sama dengan operasi berskala besar seperti misi Juno atau penyelidikan ruang angkasa New Horizons. Tetapi mereka dapat memberikan maklumat penting sebagai sebahagian daripada misi yang lebih besar, atau bekerja dalam kumpulan untuk mengumpulkan sejumlah besar data.
Dengan bantuan dana dari program Penyelidikan dan Pembangunan Dalaman Goddard, pasukan ini membuat bangku optik makmal yang terbuat dari komponen luar biasa untuk menguji reka bentuk keseluruhan teleskop. Bangku ini terdiri daripada serangkaian spektrometer miniatur yang disesuaikan dengan panjang gelombang ultraviolet, terlihat, dan dekat-inframerah, yang disambungkan ke sinar fokus cermin nanotube melalui kabel optik.
Dengan menggunakan bangku ini, pasukan ini menguji cermin optik, melihat bagaimana mereka tahan dengan panjang gelombang cahaya yang berbeza. Peter Chen - presiden Teleskop Ringan sebuah syarikat yang berpusat di Maryland - adalah salah satu kontraktor yang bekerjasama dengan pasukan Goddard untuk membuat teleskop CubeSat. Seperti yang dikatakan oleh siaran akhbar NASA baru-baru ini:
"Tidak ada yang dapat membuat cermin menggunakan resin karbon-nanotube. Ini adalah teknologi unik yang hanya terdapat di Goddard. Teknologi ini terlalu baru untuk terbang di angkasa, dan pertama harus melalui pelbagai tahap kemajuan teknologi. Tetapi inilah yang cuba dicapai oleh rakan-rakan Goddard saya (Kostiuk, Tilak Hewagama, dan John Kolasinski) melalui program CubeSat.
Tidak seperti cermin lain, cermin yang dibuat oleh pasukan Dr. Kostiuk dibuat dari nanotube karbon yang tertanam dalam resin epoksi. Secara semula jadi, nanotube karbon menawarkan pelbagai kelebihan, yang paling sedikit adalah kekuatan struktur, sifat elektrik yang unik, dan pengaliran haba yang cekap. Tetapi pasukan Goddard juga memilih bahan ini untuk lensa mereka kerana ia menawarkan pilihan yang ringan, sangat stabil dan mudah direproduksi untuk membuat cermin teleskop.
Terlebih lagi, cermin yang terbuat dari karbon-nanotube tidak memerlukan penggilap, yang merupakan proses yang memakan waktu dan mahal ketika datang ke teleskop berasaskan ruang. Pasukan berharap kaedah baru ini terbukti berguna dalam mewujudkan kelas baru, teleskop ruang angkasa CubeSat, serta membantu mengurangkan kos ketika menggunakan teleskop darat dan ruang angkasa yang lebih besar.
Cermin seperti itu akan sangat berguna pada teleskop yang menggunakan segmen cermin berganda (seperti Keck Observatory di Mauna Kea dan James Webb Space Telescope). Cermin seperti itu akan menjadi pemotong kos sebenar kerana ia dapat dihasilkan dengan mudah dan akan menghilangkan keperluan penggilap dan penggilingan yang mahal.
Aplikasi berpotensi lain termasuk komunikasi jarak jauh, elektronik yang diperbaiki, dan bahan struktur untuk kapal angkasa. Pada masa ini, pengeluaran nanotube karbon agak terhad. Tetapi apabila semakin meluas, kita dapat mengharapkan bahan keajaiban ini akan memasuki semua aspek penerokaan dan penyelidikan ruang angkasa.
