לוויין מעץ "שרד" 116 ימים, ופתח עידן חדש לחלליות

(דן טרי) - החלום על עידן חלל בר-קיימא, שבו חלליות עשויות מחומרים ידידותיים לסביבה, הופך בהדרגה למציאות.

בשנת 2024, LignoSat הפך ללוויין העץ הראשון ששוגר לחלל. אך מערכת התקשורת שלו כשלה, ולכן מדענים מנסים שוב עם LignoSat-2 (צילום: ZME).

צוות של מדענים יפנים עשה היסטוריה כאשר לוויין העץ הראשון בעולם , LignoSat, לא רק נכנס בהצלחה למסלול אלא גם שרד 116 ימים מדהימים.

למרות בעיות תקשורת, הצלחה ראשונית זו פתחה את הדלת עבור LignoSat-2 ותקוות לעתיד שבו עץ יחליף אלומיניום בתעשיית החלל.

פרופסור טאקאו דוי, אסטרונאוט לשעבר וההשראה העיקרית מאחורי הפרויקט, תמיד חלם על מבני עץ בחלל, בהשראת מקדשים עתיקים בקיוטו שקיימים כבר יותר מאלף שנה.

"אם נוכל להשתמש בעץ בחלל, נוכל לפתח חלל בר-קיימא לנצח", הוא שיתף.

הרעיון של "עידן חלל מעץ" צבר תאוצה בשנה שעברה עם שיגורו של LignoSat, לוויין העץ הראשון בעולם. LignoSat, שפותח על ידי פרופסור דוי, צוות מדענים מאוניברסיטת קיוטו וחברת כריתת העצים Sumitomo Forestry, הוא CubeSat קומפקטי, זול יחסית וקל לבנייה.

המטרה העיקרית של הפרויקט היא להפחית את ההשפעה הסביבתית של החללית, שכן עץ הוא חומר מתחדש ויוצר פחות זיהום בעת שריפתו עם כניסתו חזרה לאטמוספירה של כדור הארץ.

LignoSat נפרס על ידי סוכנות חקר החלל היפנית (JAXA) מתחנת החלל הבינלאומית (ISS) ופעל במסלול במשך 116 ימים.

למרות שהייתה הצלחה אדירה מבחינת הישרדות פיזית, LignoSat סבלה מבעיה מצערת: מדענים בקיוטו לא הצליחו ליצור איתה קשר לאחר שיגורה ב-9 בדצמבר 2024.

זה הותיר ארבע מתוך חמש מטרות המחקר העיקריות, כולל מדידת דפורמציה, טמפרטורה, חדירות מגנטית והשפעות קרינת החלל על עץ, לא הושגו. "למרבה הצער, לא קיבלנו את המידע שרצינו לדעת", הודה פרופסור דוי.

ניתוח ראשוני מצביע על שני כשלים אפשריים: ייתכן שאחד או שלושת המתגים שמפעילים את המערכת ואת אנטנת הלוויין אינם מופעלים, או שתוכנית המחשב לא אותחלה כראוי.

למרות כשל מערכת התקשורת, LignoSat עדיין השיגה שני הישגים חשובים.

ראשית, היא הוכיחה כי לוויין מעץ יכול לשרוד במסלול מבלי להתפרק, דבר חסר תקדים. שנית, היא ייעלה את תהליך סקירת הבטיחות של חלליות מעץ עם נאס"א - וסללה את הדרך לרישוי קל יותר של לוויינים מעץ עתידיים.

LignoSat משתמש בשיטת חיבור מסורתית הנקראת חיבורי זנב יונה (צילום: ZME).

בהתבסס על הלקחים שנלמדו, פרופסור דוי ועמיתיו מפתחים את LignoSat-2, שצפוי להיות משוגר בשנת 2028. LignoSat-2 יהיה בגודל כפול מגודלו של LignoSat הראשון, עם שתי מערכות תקשורת (אחת בתוך המבנה ואחת מותקנת על פני השטח) כדי להבטיח שלא יחזור על כשל התקשורת.

התקנת האנטנה בתוך גוף הלוויין גם תפחית את הגרר בזמן שהוא מקיף את כדור הארץ.

ידידותי לסביבה

פרופסור דוי חולק שאיפה גדולה יותר: "בואו ניצור תעשיית עץ לחלל." הוא מדמיין עתיד שבו עץ יחליף אלומיניום כחומר העיקרי ללוויינים.

עץ זול יותר, קל יותר לשימוש וקל יותר מחומרים קונבנציונליים לחלליות, מה שהופך את פיתוח החלל לנגיש יותר למדינות עם פחות משאבים.

כאשר לוויינים קונבנציונליים חודרים שוב לאטמוספירה, הם נשרפים ויוצרים חלקיקים זעירים של תחמוצת אלומיניום, אשר יכולים להרוס את שכבת האוזון, לשבש תהליכים אטמוספריים ואף לשנות את השדה המגנטי של כדור הארץ.

לעומת זאת, כאשר עץ נשרף, הוא מייצר רק פחמן דו-חמצני, אפר מתכלה ואדי מים, שהם מוצרים ידידותיים הרבה יותר לסביבה.

למרות שדרוש מחקר נוסף, קל יותר להעריך את תוצרי פירוק העץ משום שהם המניעים העיקריים של תהליכים אטמוספריים.

נכון לעכשיו, עם כמה מאות עצמים עקבתיים החוזרים לכדור הארץ מדי שנה, ההידרדרות של חלליות מתכת אינה בעיה סביבתית משמעותית. עם זאת, ככל שתעשיית החלל מתרחבת במהירות, החיפוש אחר חומרים ידידותיים יותר לסביבה הוא דחוף.

ל-LignoSat-2 יהיו אנטנות חיצוניות ופנימיות כאחד, והוא יהיה בגודל כפול מגודלו של LignoSat הראשון (צילום: ZME).

החלפת אפילו חלק קטן מרכיבי הלוויין בעץ יכולה להפחית משמעותית את הזיהום, אמר יארי מאקינן, מייסד שותף של Arctic Astronautics (החברה הפינית שמפתחת גם את לוויין העץ WISA Woodsat).

כמובן, גם עץ מציב אתגרים בפני מהנדסי חלליות. כחומר טבעי, הוא עלול להיות בעל פגמים והוא אינו מתנהג באופן אחיד בכיוונים שונים.

מחקר של רפאלה גינתר, דוקטורנטית באוניברסיטה הטכנית של דרזדן, פועל ליצירת חומרים לחלליות מסיבי עץ וחומרי קישור שמתנהגים בצורה עקבית יותר.

"השאלה אינה האם נתחיל להשתמש בחומרי חלל בני קיימא יותר", טוען גינתר. "אני חושב שאנחנו חייבים לעשות זאת".

עם ההתקדמויות המבטיחות הללו, החלום על עתיד "ירוק" בחלל מתקרב למציאות.

מקור: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ve-tinh-go-song-sot-116-ngay-mo-ra-ky-nguyen-moi-cho-tau-vu-tru-20250713221702141.htm