黑色是黑的，对吗？美国航空航天局（NASA）一个正在研究更黑物质的工程小组不这样认为，他们研究的这种物质将帮助科学家收集很难获得的科学测量结果，或是观测现在还看不到的天体，如围绕其它恒星的地球大小的在轨行星。

    NASA戈达德航天飞行中心由10名技术员组成的小组正在研发这种基于纳米技术的物质，这是一种薄涂层的多壁碳纳米管——由纯碳构成的微小中空管，比人的头发细1万倍。纳米管有多种潜在用途，特别是在电子设备与先进材料方面，因为它们具有独特的电子特性和超强强度。不过在这次应用中，NASA感兴趣的是应用这种技术，帮助抑制不守规矩的光束，这些光束通过一种奇怪的方式从仪器元件上弹回，并且污染测量。

    NASA的戈达德航天飞行中心的科学家小组正在试验将用于航天器的微米技术和纳米技术。目的是减少仪器卫星表面的反射，使数据不被散射的光污染到。据验证，这种碳纳米管比NASA目前用于航天器仪器上的Z306油漆要好10倍。

    比漆更好  

    一名正在评估“用于碳评估的海洋辐射计”（ORCA）——旨在测量海上光合作用的下一代仪器——的效用的工程师认为，这是一种能提供很多回报的技术，比NASA通常用来抑制杂散光线的仪器上使用的黑漆好10倍。  

    这项技术发挥作用是因为它有超强的吸收能力。纳米管自身能垂直折叠。管之间的细小缝隙能吸收99.5%照射光线。也就是说，碳纳米管涂层只反射很少光子，这意味着散射光线不会被表面反射，不会干扰科学家想要测量的光线。人类的眼睛看到物质是黑色的是因为这个物体反射的光线很小。

    研究小组从2007年开始研究这项技术。纽约的伦斯勒理工学院也在进行类似研究，并在2008年宣布开发出了最黑的碳纳米管物质——比之前的记录要黑3倍。哈格比安称其开发的材料比NASA目前用来阻止系统散光的漆要黑10倍。未来他将更加适用于太空应用。这是一种重要的特性。不是所有的技术都能用于太空，因为太空的条件十分恶劣。

重大突破

    这项突破发明了高粘性的底层材料，其上可以长出碳纳米管，直径只有几十纳米。为了形成碳纳米管，材料科学家通常采用一层铁催化剂，在硅基上作为底层。然后将这种材料加热到750°，加热的同时，这种材料会被含碳的原料气体所包围。

    哈格比安小组的材料科学家改变了底座和催化剂材料的厚度，以便制造出碳纳米管，它不仅能吸收光线，还能固定在长出它们的材料上。结果是，它们更加耐用，不容易被刮掉。该小组还在钛上覆盖了耐用的碳纳米涂层，这是一种可用于太空的更好结构材料。目前小组正在仔细调整生产技术，以确保稳定的质量和光抑制能力。

    新增能力

    哈格比安认为，一旦小组要证明这种材料在太空中的适用性，材料就能为一起研制人员提供实在的益处。

    目前，仪器开发者使用黑色油漆涂在挡板和其它元件上，减少散射光线。因为反射试验已经证明这种涂层比漆更有效，仪器开发者可以让元件自己长出碳纳米管，从而减少所需挡板，简化仪器设计。为了装置更大的元件，小组在直径最大13厘米（5英寸）的元件上安装了一个15厘米（6英寸）的熔炉生长纳米管。按照NASA一份研发合同，小组还在研发一种独立的技术，开发可用于较大的、非相容的表面上使用的碳纳米管薄板。

    除了简化仪器设计，这种技术还可以让科学家们获得很难获得的测量（因为现有光压技术具有有限性），或是获得高反差区域物体的信息，包括在轨围绕其它恒星的行星。

    正在制造并调试仪器样机的ORCA小组，是第一个真正使用并试验这种技术的机构。这种仪器是气旋体/云/生态系统（ACE）任务的先驱，需要强大的光抑制技术，因为这种仪器收集的光90%以上来源于大气层。因此，小组正在寻求抑制光线的技术，使其不要污染小组需要获取的微弱信号。

    ORCA首席研究员表示，拥有有效的吸收器很关键，这种碳纳米管能够提供解决方案。如果他们能够继续推进这项技术使其应用于别的航天器元件之上，那么这对NASA而言将是非常重要的进展。（中国航天工程咨询中心 许红英 侯丹）