Ο πρώτος ξύλινος δορυφόρος στον κόσμο LignoSat εκτοξεύεται στο διάστημα

Η Ιαπωνία εκτόξευσε τον πρώτο ξύλινο δορυφόρο στον κόσμο, γνωστό ως LignoSat, στο διάστημα. Reuters εκθέσεις. Δημιουργήθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Κιότο σε συνεργασία με το Sumitomo Forestry, αυτός ο μικρός δορυφόρος σε σχήμα κύβου αναπτύχθηκε σε έναν πύραυλο SpaceX Falcon 9 από το Διαστημικό Κέντρο Kennedy της NASA. Το LignoSat είναι τώρα καθ’ οδόν προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), όπου σύντομα θα απελευθερωθεί σε τροχιά για να δοκιμάσει την ανθεκτικότητα του ξύλου στο διάστημα.

Τι είναι το LignoSat: Ο πρώτος ξύλινος δορυφόρος στον κόσμο

Το LignoSat, ένας κύβος 10 cm που ζυγίζει μόλις λίγα κιλά, είναι σχεδιασμένος με ξύλο honoki, ένα είδος μανόλιας που προέρχεται από την Ιαπωνία. Η κατασκευή του δορυφόρου χρησιμοποιεί παραδοσιακή ιαπωνική δεξιοτεχνία χωρίς βίδες ή κόλλα, ενισχύοντας την φιλική προς το περιβάλλον ελκυστικότητά του. Αλλά το LignoSat δεν αφορά μόνο την αισθητική ή την πολιτιστική κληρονομιά. χρησιμεύει ως πιλοτικό έργο για να ελεγχθεί εάν το ξύλο μπορεί να επιβιώσει στο ακραίο περιβάλλον του διαστήματος και να προσφέρει μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στα συμβατικά δορυφορικά υλικά.

Το όνομα LignoSat προέρχεται από τη λατινική λέξη «lignum», που σημαίνει ξύλο, σηματοδοτώντας την πρόθεση των δημιουργών του να επαναπροσδιορίσουν τον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται και κατασκευάζονται οι διαστημικές δομές. Ο Takao Doi, πρώην αστροναύτης και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Κιότο που πρωτοστατεί στο έργο, εξήγησε: «Οι δορυφόροι που δεν είναι κατασκευασμένοι από μέταλλο θα πρέπει να γίνουν mainstream», καθώς πιστεύει ότι οι μοναδικές ιδιότητες του ξύλου μπορεί να αποδειχθούν επωφελείς για διαστημικές εφαρμογές.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε ξύλο για δορυφόρους;

Το ξύλο μπορεί να μην φαίνεται σαν μια προφανής επιλογή για διαστημική τεχνολογία, αλλά προσφέρει ξεχωριστά οφέλη. Να γιατί επιστήμονες και μηχανικοί διερευνούν τις δυνατότητές του:

1. Φιλικό προς το περιβάλλον: Οι παραδοσιακοί δορυφόροι είναι κατασκευασμένοι από μέταλλα που δεν αποσυντίθενται πλήρως κατά την επανείσοδο, δημιουργώντας επιβλαβή μεταλλικά σωματίδια στην ατμόσφαιρα. Το ξύλο, ωστόσο, καίγεται καθαρά χωρίς να αφήνει συντρίμμια, καθιστώντας το μια πιθανή λύση για τη μείωση της ρύπανσης του χώρου.
2. Αντοχή στο χώρο: Παραδόξως, το ξύλο μπορεί να έχει καλύτερη απόδοση στο διάστημα από ό,τι στη Γη. Σύμφωνα με τον καθηγητή του Πανεπιστημίου του Κιότο, Koji Murata, «το ξύλο είναι πιο ανθεκτικό στο διάστημα επειδή δεν υπάρχει νερό ή οξυγόνο για να σαπίσει ή να το φουσκώσει». Αυτή η ελαστικότητα καθιστά το ξύλο ελκυστικό υποψήφιο για μακροπρόθεσμες διαστημικές κατασκευές.
3. Βιωσιμότητα: Σε αντίθεση με τα μέταλλα, το ξύλο είναι ένας ανανεώσιμος πόρος που μπορεί να παραχθεί με βιώσιμο τρόπο. Καθώς η ανθρωπότητα κοιτάζει προς τα ενδιαιτήματα της Σελήνης και του Άρη, η χρήση υλικών αυτοαναπλήρωσης όπως το ξύλο θα μπορούσε να υποστηρίξει τη δημιουργία διαστημικών υποδομών φιλικών προς το περιβάλλον.
4. Ιστορικό προηγούμενο: Η ιδέα της χρήσης ξύλου στην αεροδιαστημική δεν είναι εντελώς νέα. Όπως τόνισε ο καθηγητής Μουράτα, «τα αεροπλάνα στις αρχές του 1900 ήταν κατασκευασμένα από ξύλο». Δεδομένου ότι οι ξύλινες κατασκευές έχουν αποδείξει στο παρελθόν την ανθεκτικότητά τους, οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι ότι το LignoSat θα επικυρώσει τις δυνατότητες του ξύλου ως υλικό διαστημικής ποιότητας.

Πώς θα δοκιμάσει το LignoSat τις ιδιότητες του ξύλου στο διάστημα;

Μόλις απελευθερωθεί από το ISS, το LignoSat θα παραμείνει σε τροχιά για περίπου έξι μήνες, κατά τη διάρκεια των οποίων η αντοχή του σε ακραίες συνθήκες θα δοκιμαστεί αυστηρά. Εξοπλισμένος με αισθητήρες, ο δορυφόρος θα στείλει δεδομένα πίσω στη Γη, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθούν πώς αντέχει η ξύλινη κατασκευή:

• Ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας: Σε τροχιά χαμηλής γης, το LignoSat θα εκτίθεται σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται δραματικά μεταξύ -100°C και 100°C κάθε 45 λεπτά, καθώς κινείται μεταξύ του ηλιακού φωτός και της σκιάς.
• Διαστημική ακτινοβολία: Ένας άλλος βασικός παράγοντας θα είναι η ακτινοβολία, η οποία μπορεί να υποβαθμίσει τα υλικά με την πάροδο του χρόνου. Το LignoSat θα συγκεντρώσει δεδομένα σχετικά με το πόσο καλά θωρακίζει το ξύλο honoki τα ηλεκτρονικά του στοιχεία, παρέχοντας μια εικόνα για τις δυνατότητες του ξύλου ως προστατευτικού υλικού για τα ηλεκτρονικά του διαστήματος.
• Φυσική καταπόνηση: Η δομική ακεραιότητα του ξύλου στο κενό θα αξιολογηθεί, προσδιορίζοντας εάν στρεβλώνεται ή θραύεται κάτω από τις πιέσεις του χώρου.

Ο Kenji Kariya, διευθυντής στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Tsukuba της Sumitomo Forestry, τόνισε μια πρόσθετη εφαρμογή: «Το LignoSat θα μετρήσει επίσης την ικανότητα του ξύλου να μειώνει την επίδραση της διαστημικής ακτινοβολίας στους ημιαγωγούς, καθιστώντας το χρήσιμο για εφαρμογές όπως η κατασκευή κέντρων δεδομένων».

Θα μπορούσαν οι ξύλινοι δορυφόροι να βοηθήσουν στη μείωση των διαστημικών σκουπιδιών;

Τα διαστημικά σκουπίδια, ή τα τροχιακά συντρίμμια, είναι ένα κλιμακούμενο ζήτημα καθώς δορυφόροι και διαστημόπλοια συσσωρεύονται στην τροχιά της Γης. Τα τρέχοντα δορυφορικά υλικά, ιδιαίτερα τα μέταλλα, δεν καίγονται πλήρως κατά την επανείσοδο, αφήνοντας επιβλαβή σωματίδια στην ατμόσφαιρα. Αντίθετα, οι ξύλινοι δορυφόροι έχουν σχεδιαστεί για να καίγονται εξ ολοκλήρου, ελαχιστοποιώντας τη ρύπανση και μειώνοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Εάν το ξύλο αποδειχθεί ικανό να αντέχει στο εχθρικό περιβάλλον του διαστήματος, θα μπορούσε να ανοίξει νέες αγορές για υλικά με βάση το ξύλο. «Μπορεί να φαίνεται ξεπερασμένο, αλλά το ξύλο είναι στην πραγματικότητα τεχνολογία αιχμής καθώς ο πολιτισμός κατευθύνεται προς το φεγγάρι και τον Άρη», σημείωσε ο Kenji Kariya. Η χρήση ξύλου για διαστημικές εφαρμογές θα μπορούσε να τονώσει τη βιομηχανία ξυλείας, μετατρέποντας τις αντιλήψεις για αυτό το πανάρχαιο υλικό ως μια σύγχρονη λύση στις φουτουριστικές προκλήσεις.

Πιστώσεις εικόνας: Irene Wang/Reuters