世界首颗木制卫星开启了太空探索的绿色时代

发布者：不是知青 2024-6-8 16:16

最近航天事件喜讯频出，中国的嫦娥6号，波音的starliner，SPACE X 的星链发射...在感叹人类科技进步的同时，我们也面临着一个日益严重的问题，太空垃圾。

小到固态火箭的燃烧残渣，大到发射后被遗弃的多节火箭，还有空间站的人造废弃物。这些漂浮在太空垃圾以7km/s以上的速度运行，动能巨大，它们有撞击尚在运行的航天器的风险，甚至威胁到宇航员在舱外活动时的生命安全。

某些太空垃圾在返回大气层时，如果没有被充分燃烧，也会对地面安全造成威胁。2024年4月15日就出现一起国际空间站抛出的垃圾砸穿佛罗里达州一所民宅屋顶的意外事件。

但此类事情有望改变，研究人员上个月公布了世界上第一颗木制卫星，木制材料将比传统卫星中使用的金属更具可持续性，污染更少。

日本京都大学和总部位于东京的伐木公司住友林业的研究人员，在5月下旬展示了这颗名为LignoSat的卫星。这个大约10厘米长的立方体由木兰木板制成，并有铝制框架、太阳能电池板、电路板和传感器。这些面板采用了日本的木工方法，不依赖胶水或金属配件。

京都大学的宇航员和工程师土井孝雄（Takao Doi）拥有世界上第一颗木制卫星

木材在太空中使用似乎有悖常理，因为它是可燃的——但恰恰研究人员正是利用了这个特性。当LignoSat在服役六个月到一年后返回地球时，木兰将完全焚烧，只释放水蒸气和二氧化碳，使用木材还具有其他好处，它在恶劣的太空环境中具有弹性，并且不会阻挡无线电波，因此适合封闭天线。

LignoSat的设计、制造、发射和运营成本约为191,000美元。该卫星已移交给日本宇宙航空研究开发机构（JAXA），并将于9月转移到国际空间站，然后于11月发射入轨。

该日本研究团队还讨论了在月球上建造木制房屋，以及在火星上用木头建造圆顶以种植木材森林的可能性。研究人员认为，木材的天然辐射屏蔽特性可以有效地用于设计太空栖息地的墙壁或外壳以提供保护，而且木材是一种有效的绝缘体，能够调节温度并最大限度地减少热传递，以保持舒适的室内环境。木材易于加工、可再生和可生物降解，符合太空探索的可持续发展目标。

但有人对木材在月球或火星上作为结构材料的表现表示怀疑。首当其冲的就是银河宇宙辐射（GCR），以及随着时间的推移木材会出现的机械性能降低的情况。

该团队给出的解释是，通过研究“好奇号火星车”在火星上拍摄的GCR和太阳高能粒子的测量结果，以及对比伽马射线对地球上木材的影响。他认为火星上的木材可能会持续数千年，火星上的辐射对包括人类在内的生物体来说是一个大问题，但这对木材来说不会是一个大问题。