Egy fa műhold "túlélte" a 116 napot, új korszakot nyitva az űrhajózásban

(Dan Tri) - A fenntartható űrkorszak álma, ahol az űrhajók környezetbarát anyagokból készülnek, fokozatosan valósággá válik.

2024-ben a LignoSat lett az első fából készült műhold, amelyet az űrbe küldtek. A kommunikációs rendszere azonban meghibásodott, így a tudósok újra próbálkoznak a LignoSat-2-vel (Fotó: ZME).

Egy japán tudósokból álló csapat történelmet írt, amikor a világ első fából készült műholdja, a LignoSat nemcsak sikeresen pályára állt, hanem hihetetlen 116 napot is túlélt.

A kommunikációs problémák ellenére ez a kezdeti siker megnyitotta az utat a LignoSat-2 előtt, és reményt adott egy olyan jövőre, ahol a fa felváltja az alumíniumot az űriparban.

Takao Doi professzor, egykori űrhajós és a projekt fő inspirációja, mindig is a több mint egy évezrede álló kiotói ősi templomok ihlette fából készült építményekről álmodott.

„Ha képesek vagyunk fát használni az űrben, akkor örökre fenntartható teret tudunk fejleszteni” – osztotta meg.

A „fa űrkorszak” ötlete tavaly kapott lendületet a LignoSat, a világ első fából készült műholdjának felbocsátásával. A LignoSat egy kompakt, viszonylag olcsó és könnyen megépíthető CubeSat, amelyet Doi professzor, a Kiotói Egyetem tudósai és a Sumitomo Forestry fakitermelő vállalat fejlesztett ki.

A projekt fő célja az űrhajó környezeti hatásának csökkentése, mivel a fa megújuló anyag, és kevesebb szennyezést okoz, amikor a Föld légkörébe való visszatéréskor elégetik.

A LignoSat űrszondát a Japán Űrkutatási Ügynökség (JAXA) telepítette a Nemzetközi Űrállomásról (ISS), és 116 napig keringett a Föld körüli pályán.

Bár a fizikai túlélés tekintetében hatalmas siker volt, a LignoSat egy sajnálatos problémával küzdött: a kiotói tudósok nem tudták felvenni vele a kapcsolatot a 2024. december 9-i felbocsátása után.

Ez az öt fő kutatási célkitűzésből négyet – köztük a deformáció, a hőmérséklet, a mágneses permeabilitás és az űrsugárzás fára gyakorolt ​​hatásának mérését – teljesítetlenül hagyott. „Sajnos nem kaptuk meg a szerettünk volna információkat” – ismerte el Doi professzor.

A kezdeti elemzés két lehetséges hibára mutat rá: Lehetséges, hogy a rendszert és a műhold antennáját aktiváló kapcsolók egyike vagy mindhárom nincs bekapcsolva, vagy a számítógépes program inicializálása nem történt meg megfelelően.

A kommunikációs rendszer meghibásodása ellenére a LignoSat két fontos eredményt ért el.

Először is, bebizonyította, hogy egy fából készült műhold képes túlélni a pályán való törést, ami példa nélküli volt. Másodszor, egyszerűsítette a fából készült űrhajók biztonsági felülvizsgálati folyamatát a NASA-val, megnyitva az utat a későbbi fa műholdak könnyebb engedélyeztetése előtt.

A LignoSat egy hagyományos illesztési módszert használ, amelyet fecskefarkú illesztésnek neveznek (Fotó: ZME).

A tanulságokra építve Doi professzor és kollégái a LignoSat-2 fejlesztésén dolgoznak, amelynek indulását 2028-ra tervezik. A LignoSat-2 kétszer akkora lesz, mint az első LignoSat, két kommunikációs rendszerrel (egy a szerkezeten belül, egy pedig a felszínre szerelve) biztosítva, hogy a kommunikációs hiba ne ismétlődjön meg.

Az antenna beépítése a műhold testébe csökkentené a légellenállást is, miközben a Föld körül kering.

Környezetbarát

Doi professzor egy nagyobb ambíciót oszt meg: „Hozzunk létre egy űripari faipart.” Egy olyan jövőt képzel el, ahol a fa felváltja az alumíniumot, mint a műholdak elsődleges anyaga.

A fa olcsóbb, könnyebben használható és könnyebb, mint a hagyományos űrhajókhoz használt anyagok, így az űrfejlesztés könnyebben elérhető a kevesebb erőforrással rendelkező országok számára.

Amikor a hagyományos műholdak visszatérnek a légkörbe, elégnek és apró alumínium-oxid részecskéket hoznak létre, amelyek elpusztíthatják az ózonréteget, megzavarhatják a légköri folyamatokat, sőt megváltoztathatják a Föld mágneses mezőjét is.

Ezzel szemben a fa elégetésekor csak szén-dioxid, biológiailag lebomló hamu és vízgőz keletkezik, amelyek sokkal környezetbarátabb termékek.

Bár további kutatásokra van szükség, a fa bomlástermékei könnyebben felmérhetők, mivel ezek a légköri folyamatok fő mozgatórugói.

Jelenleg, mivel évente néhány száz nyomon követett objektum tér vissza a Földre, a fémből készült űrhajók degradációja nem jelent jelentős környezeti problémát. Az űripar gyors terjeszkedésével azonban sürgetővé vált a környezetbarátabb anyagok keresése.

A LignoSat-2 külső és belső antennákkal is rendelkezik majd, és kétszer akkora lesz, mint az első LignoSat (Fotó: ZME).

A műhold alkatrészeinek akár csak kis részének fával való cseréje is jelentősen csökkentheti a szennyezést – mondta Jari Mäkinen, az Arctic Astronautics (a WISA Woodsat fa műholdat is fejlesztő finn cég) társalapítója.

Természetesen a fa kihívások elé állítja az űrhajó-mérnököket is. Természetes anyagként lehetnek hibái, és nem viselkedik egyenletesen különböző irányokban.

Raphaela Günther, a Drezdai Műszaki Egyetem PhD-hallgatójának kutatása során olyan űrhajóanyagokat próbálnak létrehozni, amelyek fa rostokból és kötőanyagokból következetesebben viselkednek.

„A kérdés nem az, hogy elkezdünk-e fenntarthatóbb űrhajózási anyagokat használni” – állítja Günther. „Szerintem muszáj.”

Ezekkel az ígéretes előrelépésekkel az űrben uralkodó „zöld” jövő álma egyre közelebb kerül a valósághoz.

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