Drewniany satelita „przetrwał” 116 dni, otwierając nową erę dla statków kosmicznych

(Dan Tri) - Marzenie o zrównoważonej erze kosmicznej, w której statki kosmiczne będą wykonane z materiałów przyjaznych środowisku, stopniowo staje się rzeczywistością.

W 2024 roku LignoSat został pierwszym drewnianym satelitą wystrzelonym w kosmos. Jednak jego system komunikacji zawiódł, więc naukowcy próbują ponownie z LignoSatem-2 (zdjęcie: ZME).

Zespół japońskich naukowców zapisał się w historii, gdy pierwszy na świecie drewniany satelita, LignoSat, nie tylko pomyślnie wszedł na orbitę, ale także przetrwał niesamowite 116 dni.

Mimo problemów z komunikacją, ten początkowy sukces otworzył drzwi dla LignoSat-2 i nadziei na przyszłość, w której drewno zastąpi aluminium w przemyśle kosmicznym.

Profesor Takao Doi, były astronauta i główna inspiracja projektu, zawsze marzył o drewnianych konstrukcjach w kosmosie, inspirowanych starożytnymi świątyniami w Kioto, które istnieją od ponad tysiąca lat.

„Jeśli potrafimy wykorzystać drewno w kosmosie, będziemy mogli na zawsze rozwijać zrównoważoną przestrzeń kosmiczną” – dodał.

Idea „drewnianej ery kosmicznej” zyskała na popularności w zeszłym roku wraz z wystrzeleniem LignoSat, pierwszego na świecie drewnianego satelity. Opracowany przez profesora Doi, zespół naukowców z Uniwersytetu w Kioto i firmę zajmującą się wyrębem lasów Sumitomo Forestry, LignoSat to kompaktowy satelita typu CubeSat, stosunkowo tani i łatwy w budowie.

Głównym celem projektu jest ograniczenie wpływu statku kosmicznego na środowisko, gdyż drewno jest materiałem odnawialnym i spalanie go po wejściu w atmosferę Ziemi powoduje mniej zanieczyszczeń.

Satelita LignoSat został wystrzelony przez Japońską Agencję Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA) z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) i funkcjonował na orbicie przez 116 dni.

Mimo że LignoSat odniósł ogromny sukces pod względem fizycznego przetrwania, zmagał się z niefortunnym problemem: naukowcy w Kioto nie mogli się z nim skontaktować po jego wystrzeleniu 9 grudnia 2024 r.

Pozostawiło to cztery z pięciu głównych celów badawczych, w tym pomiary odkształceń, temperatury, przenikalności magnetycznej i wpływu promieniowania kosmicznego na drewno, niespełnionymi. „Niestety, nie uzyskaliśmy żadnych informacji, które chcieliśmy poznać” – przyznał profesor Doi.

Wstępna analiza wskazuje na dwie potencjalne usterki: jeden lub wszystkie trzy przełączniki aktywujące system i antenę satelitarną mogą być wyłączone lub program komputerowy może nie zostać prawidłowo zainicjowany.

Pomimo awarii systemu łączności, LignoSat osiągnął dwa ważne osiągnięcia.

Po pierwsze, pokazało, że drewniany satelita może przetrwać na orbicie bez rozpadu, co było bezprecedensowe. Po drugie, usprawniło proces oceny bezpieczeństwa drewnianych statków kosmicznych przez NASA – torując drogę do łatwiejszego licencjonowania kolejnych drewnianych satelitów.

LignoSat wykorzystuje tradycyjną metodę łączenia zwaną połączeniami na jaskółczy ogon (zdjęcie: ZME).

Bazując na dotychczasowych doświadczeniach, profesor Doi i jego współpracownicy opracowują satelitę LignoSat-2, którego wystrzelenie planowane jest na 2028 rok. LignoSat-2 będzie dwa razy większy od pierwszego LignoSat i będzie wyposażony w dwa systemy komunikacyjne (jeden wewnątrz konstrukcji i jeden zamontowany na powierzchni), co zapobiegnie ponownemu wystąpieniu awarii komunikacji.

Zainstalowanie anteny wewnątrz satelity zmniejszy również opór powietrza podczas jego ruchu wokół Ziemi.

Przyjazny dla środowiska

Profesor Doi dzieli się większymi ambicjami: „Stwórzmy przemysł drewna kosmicznego”. Wyobraża sobie przyszłość, w której drewno zastąpi aluminium jako podstawowy materiał do budowy satelitów.

Drewno jest tańsze, łatwiejsze w użyciu i lżejsze od konwencjonalnych materiałów do budowy statków kosmicznych, dzięki czemu rozwój kosmosu staje się łatwiejszy do osiągnięcia dla krajów o mniejszych zasobach.

Gdy konwencjonalne satelity ponownie wchodzą w atmosferę, ulegają spaleniu i wytwarzają maleńkie cząsteczki tlenku glinu, które mogą zniszczyć warstwę ozonową, zakłócić procesy atmosferyczne, a nawet zmienić pole magnetyczne Ziemi.

Natomiast podczas spalania drewna powstaje jedynie dwutlenek węgla, biodegradowalny popiół i para wodna, które są produktami znacznie bardziej przyjaznymi dla środowiska.

Chociaż konieczne są dalsze badania, produkty rozkładu drewna są łatwiejsze do oceny, ponieważ są głównymi czynnikami wpływającymi na procesy atmosferyczne.

Obecnie, biorąc pod uwagę, że co roku na Ziemię powraca kilkaset śledzonych obiektów, degradacja metalowych statków kosmicznych nie stanowi poważnego problemu środowiskowego. Jednak wraz z dynamicznym rozwojem przemysłu kosmicznego, poszukiwanie bardziej przyjaznych dla środowiska materiałów staje się pilne.

LignoSat-2 będzie miał anteny zewnętrzne i wewnętrzne i będzie dwukrotnie większy od pierwszego LignoSat (zdjęcie: ZME).

Jak twierdzi Jari Mäkinen, współzałożyciel Arctic Astronautics (fińskiej firmy, która opracowuje również drewnianego satelitę WISA Woodsat), zastąpienie nawet niewielkiej części podzespołów satelity drewnem mogłoby znacząco ograniczyć zanieczyszczenie środowiska.

Oczywiście drewno również stanowi wyzwanie dla inżynierów statków kosmicznych. Jako materiał naturalny, może mieć niedoskonałości i nie zachowuje się jednorodnie w różnych kierunkach.

Badania Raphaeli Günther, doktorantki na Politechnice Drezdeńskiej, mają na celu stworzenie materiałów do budowy statków kosmicznych z włókien drzewnych i materiałów wiążących, które będą zachowywać się bardziej spójnie.

„Pytanie nie brzmi, czy zaczniemy używać bardziej zrównoważonych materiałów do budowy statków kosmicznych” – twierdzi Günther. „Myślę, że musimy”.

Dzięki tym obiecującym postępom marzenie o „zielonej” przyszłości w kosmosie staje się coraz bliższe rzeczywistości.

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