Japonia wystrzeliła w przestrzeń kosmiczną pierwszego na świecie drewnianego satelitę LignoSat, Reutera raporty. Stworzony przez naukowców z Uniwersytetu w Kioto we współpracy z Sumitomo Forestry, ten mały satelita w kształcie sześcianu został rozmieszczony na pokładzie SpaceX Rakieta Falcon 9 wystrzelona z Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego. LignoSat jest obecnie w drodze na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS), gdzie wkrótce zostanie wypuszczony na orbitę, aby przetestować odporność drewna w przestrzeni kosmicznej.
Czym jest LignoSat: Pierwszy na świecie drewniany satelita
LignoSat, 10-centymetrowa kostka o wadze zaledwie kilku kilogramów, została zaprojektowana z drewna honoki, gatunku magnolii pochodzącej z Japonii. W konstrukcji satelity zastosowano tradycyjne japońskie rzemiosło, bez użycia śrub i kleju, co zwiększa jego ekologiczny wygląd. Ale LignoSat to nie tylko estetyka i dziedzictwo kulturowe; służy jako projekt pilotażowy mający na celu sprawdzenie, czy drewno może przetrwać w ekstremalnych warunkach kosmicznych i stanowić zrównoważoną alternatywę dla konwencjonalnych materiałów satelitarnych.
Nazwa LignoSat wywodzi się od łacińskiego słowa „lignum” oznaczającego drewno, co sygnalizuje zamiar jego twórców, aby na nowo zdefiniować sposób projektowania i budowy konstrukcji kosmicznych. Takao Doi, były astronauta i profesor na Uniwersytecie w Kioto, który stoi na czele projektu, wyjaśnił: „Satelity, które nie są wykonane z metalu, powinny stać się głównym nurtem”, ponieważ jego zdaniem wyjątkowe właściwości drewna mogą okazać się korzystne w zastosowaniach kosmicznych.
Dlaczego warto używać drewna do budowy satelitów?
Drewno może nie wydawać się oczywistym wyborem w przypadku technologii kosmicznej, ale oferuje wyraźne korzyści. Oto dlaczego naukowcy i inżynierowie badają jego potencjał:
- Przyjazny dla środowiska: Tradycyjne satelity są wykonane z metali, które nie ulegają całkowitemu rozpadowi podczas ponownego wejścia w atmosferę, tworząc szkodliwe cząsteczki metali w atmosferze. Drewno natomiast spala się czysto, nie pozostawiając resztek, co czyni je potencjalnym rozwiązaniem pozwalającym zmniejszyć zanieczyszczenie przestrzeni.
- Trwałość w przestrzeni: Co zaskakujące, drewno może zachowywać się lepiej w kosmosie niż na Ziemi. Według profesora Uniwersytetu w Kioto, Koji Muraty, „Drewno jest trwalsze w przestrzeni kosmicznej, ponieważ nie ma wody ani tlenu, które mogłyby je gnić lub powodować zapalenie”. Ta odporność sprawia, że drewno jest atrakcyjnym kandydatem na długoterminowe konstrukcje kosmiczne.
- Zrównoważony rozwój: W przeciwieństwie do metali drewno jest zasobem odnawialnym, który można produkować w sposób zrównoważony. W miarę jak ludzkość spogląda w stronę siedlisk na Księżycu i Marsie, wykorzystanie samouzupełniających się materiałów, takich jak drewno, może pomóc w tworzeniu przyjaznej dla środowiska infrastruktury kosmicznej.
- Historyczny precedens: Pomysł wykorzystania drewna w przemyśle lotniczym nie jest całkiem nowy. Jak zauważył profesor Murata: „Samoloty z początku XX wieku budowano z drewna”. Biorąc pod uwagę, że konstrukcje drewniane udowodniły już swoją odporność, badacze są optymistami, że LignoSat potwierdzi potencjał drewna jako materiału kosmicznego.
Jak LignoSat przetestuje właściwości drewna w kosmosie?
Po wypuszczeniu z ISS LignoSat pozostanie na orbicie przez około sześć miesięcy, podczas których zostanie rygorystycznie przetestowana jego wytrzymałość w ekstremalnych warunkach. Wyposażony w czujniki satelita wyśle dane na Ziemię, umożliwiając badaczom monitorowanie wytrzymałości drewnianej konstrukcji:
- Ekstremalne wahania temperatury: Na niskiej orbicie okołoziemskiej LignoSat będzie wystawiony na działanie temperatur drastycznie wahających się od -100°C do 100°C co 45 minut, w trakcie przejścia od światła słonecznego do cienia.
- Promieniowanie kosmiczne: Innym kluczowym czynnikiem będzie promieniowanie, które z czasem może powodować degradację materiałów. LignoSat zgromadzi dane na temat tego, jak dobrze drewno honoki chroni komponenty elektroniczne, zapewniając wgląd w potencjał drewna jako materiału ochronnego dla elektroniki kosmicznej.
- Obciążenie fizyczne: Oceniona zostanie integralność strukturalna drewna w próżni, określając, czy drewno się wypacza, czy pęka pod naprężeniami przestrzennymi.
Kenji Kariya, menedżer w Instytucie Badawczym Tsukuba w Sumitomo Forestry, podkreślił dodatkowe zastosowanie: „LignoSat będzie również oceniać zdolność drewna do zmniejszania wpływu promieniowania kosmicznego na półprzewodniki, dzięki czemu będzie ono przydatne do zastosowań takich jak budowa centrów danych”.
Czy drewniane satelity mogą pomóc w ograniczeniu ilości śmieci kosmicznych?
Śmieci kosmiczne, czyli śmieci orbitalne, stanowią coraz większy problem w miarę gromadzenia się satelitów i statków kosmicznych na orbicie Ziemi. Obecne materiały satelitarne, w szczególności metale, nie spalają się całkowicie podczas ponownego wejścia w atmosferę, pozostawiając szkodliwe cząstki w atmosferze. Natomiast drewniane satelity są zaprojektowane tak, aby spalić się całkowicie, minimalizując zanieczyszczenie i zmniejszając wpływ na środowisko.
Jeśli drewno okaże się zdolne wytrzymać wrogie środowisko kosmiczne, może otworzyć nowe rynki dla materiałów drewnopochodnych. „Może się to wydawać przestarzałe, ale drewno jest w rzeczywistości najnowocześniejszą technologią w czasach, gdy cywilizacja zmierza na Księżyc i Marsa” – zauważył Kenji Kariya. Wykorzystanie drewna do zastosowań kosmicznych mogłoby ożywić przemysł drzewny, zmieniając postrzeganie tego odwiecznego materiału jako nowoczesnego rozwiązania futurystycznych wyzwań.
Kredyty obrazkowe: Irene Wang/Reuters
