Sejak mereka pertama kali diproduksi, nanotube karbon telah berhasil memicu kegembiraan di komunitas ilmiah. Dengan aplikasi mulai dari pengolahan air dan elektronik, hingga biomedis dan konstruksi, ini seharusnya tidak mengejutkan. Tetapi tim insinyur NASA dari Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, telah memelopori penggunaan karbon nanotube untuk tujuan lain - teleskop berbasis ruang.
Menggunakan nanotube karbon, tim Goddard - yang dipimpin oleh Dr. Theodor Kostiuk dari Laboratorium Sistem Planet NASA dan Divisi Eksplorasi Tata Surya - telah menciptakan cermin teleskop jenis baru yang revolusioner. Cermin-cermin ini akan digunakan sebagai bagian dari CubeSat, cermin yang mungkin mewakili jenis baru teleskop berbasis ruang angkasa berbiaya rendah yang sangat efektif.
Inovasi terbaru ini juga mengambil keuntungan dari bidang lain yang telah melihat banyak perkembangan akhir-akhir ini. CubeSats, seperti satelit kecil lainnya, telah memainkan peran yang semakin penting dalam beberapa tahun terakhir. Tidak seperti satelit yang lebih besar dan lebih besar di masa lampau, satelit miniatur adalah platform berbiaya rendah untuk melakukan misi luar angkasa dan penelitian ilmiah.
Di luar badan-badan luar angkasa federal seperti NASA, mereka juga menawarkan peluang bisnis dan lembaga penelitian swasta untuk melakukan komunikasi, penelitian, dan pengamatan dari luar angkasa. Selain itu, mereka juga merupakan cara berbiaya rendah untuk melibatkan siswa dalam semua tahap konstruksi, penyebaran, dan penelitian berbasis satelit.
Memang, misi yang bergantung pada satelit mini tidak akan menghasilkan minat atau penelitian ilmiah yang sama dengan operasi skala besar seperti misi Juno atau wahana antariksa New Horizons. Tetapi mereka dapat memberikan informasi penting sebagai bagian dari misi yang lebih besar, atau bekerja dalam kelompok untuk mengumpulkan data dalam jumlah yang lebih besar.
Dengan bantuan dana dari program Penelitian dan Pengembangan Internal Goddard, tim ini menciptakan bangku optik laboratorium yang terbuat dari komponen biasa untuk menguji keseluruhan desain teleskop. Bangku ini terdiri dari serangkaian spektrometer miniatur yang disesuaikan dengan panjang gelombang ultraviolet, tampak, dan inframerah-dekat, yang terhubung ke sinar terfokus cermin nanotube melalui kabel optik.
Menggunakan bangku ini, tim sedang menguji cermin optik, melihat bagaimana mereka berdiri untuk panjang gelombang cahaya yang berbeda. Peter Chen - presiden Lightweight Telescopes sebuah perusahaan yang berpusat di Maryland - adalah salah satu kontraktor yang bekerja dengan tim Goddard untuk membuat teleskop CubeSat. Seperti dikutip oleh siaran pers NASA baru-baru ini:
“Tidak ada yang bisa membuat cermin menggunakan resin karbon-nanotube. Ini adalah teknologi unik yang saat ini hanya tersedia di Goddard. Teknologi ini terlalu baru untuk terbang di ruang angkasa, dan pertama-tama harus melalui berbagai tingkat kemajuan teknologi. Tetapi inilah yang ingin dicapai oleh rekan-rekan Goddard saya (Kostiuk, Tilak Hewagama, dan John Kolasinski) melalui program CubeSat.
Tidak seperti cermin lainnya, yang dibuat oleh tim Dr. Kostiuk dibuat dari nanotube karbon yang tertanam dalam resin epoksi. Secara alami, karbon nanotube menawarkan berbagai keuntungan, tidak terkecuali kekuatan struktural, sifat listrik yang unik, dan konduksi panas yang efisien. Tetapi tim Goddard juga memilih bahan ini untuk lensa mereka karena ia menawarkan opsi yang ringan, sangat stabil dan mudah direproduksi untuk membuat cermin teleskop.
Terlebih lagi, cermin yang terbuat dari nanotube karbon tidak memerlukan pemolesan, yang merupakan proses yang memakan waktu dan mahal dalam hal teleskop berbasis ruang. Tim berharap bahwa metode baru ini akan terbukti bermanfaat dalam menciptakan kelas baru teleskop ruang angkasa CubeSat yang berbiaya rendah, serta membantu mengurangi biaya dalam hal teleskop berbasis darat dan teleskop berbasis ruang yang lebih besar.
Cermin semacam itu akan sangat berguna dalam teleskop yang menggunakan beberapa segmen cermin (seperti Observatorium Keck di Mauna Kea dan James Webb Space Telescope). Cermin semacam itu akan menjadi pemotong biaya nyata karena dapat dengan mudah diproduksi dan akan menghilangkan kebutuhan untuk pemolesan dan penggilingan yang mahal.
Aplikasi potensial lainnya termasuk komunikasi ruang-dalam, elektronik yang ditingkatkan, dan material struktural untuk pesawat ruang angkasa. Saat ini, produksi karbon nanotube cukup terbatas. Tetapi saat ini semakin meluas, kita dapat berharap materi ajaib ini akan masuk ke semua aspek eksplorasi dan penelitian ruang angkasa.
