ابتكر علماء يابانيون واحدة من أكثر المركبات الفضائية غرابة في العالم – قمر صناعي صغير مصنوع من الخشب.

ال دراسة ليجنوسات تم تصنيعه من خشب الماغنوليا، وقد وجد أنه مستقر بشكل خاص ومقاوم للتشقق في الاختبارات التي أجريت على محطة الفضاء الدولية (ISS). ويجري الآن وضع اللمسات الأخيرة على الخطط لإطلاق صاروخ أمريكي هذا الصيف.

قام باحثون من جامعة كيوتو وشركة سوميتومو فورستري ببناء قمر صناعي خشبي لاختبار فكرة استخدام مواد قابلة للتحلل مثل رقائق الخشب لمعرفة ما إذا كانت جميع الأقمار الصناعية يمكن أن تكون بمثابة بديل صديق للبيئة للمعادن التي يتم تصنيعها حاليًا. .

“جميع الأقمار الصناعية التي تدخل الغلاف الجوي للأرض تحترق لتشكل جزيئات الألومينا الصغيرة التي تطفو في الغلاف الجوي العلوي لسنوات.” لعبة تاكوحذر مؤخرًا رائد فضاء ياباني ومهندس طيران من جامعة كيوتو. “في نهاية المطاف، سيؤثر هذا على بيئة الأرض.”

ولمعالجة هذه المشكلة، شرع الباحثون في كيوتو في تقييم أنواع الأشجار لتحديد مدى قدرتها على تحمل قسوة عمليات الإطلاق الفضائية والرحلات الطويلة في مدار حول الأرض. تم إجراء التجارب الأولى في المختبرات التي أعادت خلق الظروف في الفضاء، ولم تشهد عينات الخشب تغيرات قابلة للقياس في الكتلة أو علامات التحلل أو التلف.

وقال رئيس المشروع كوجي موراتا: “لقد اندهشنا من قدرة الخشب على تحمل هذه الظروف”.

وبعد هذه الاختبارات، تم إرسال العينات إلى محطة الفضاء الدولية، حيث خضعت لاختبارات التعرض لمدة عام تقريبًا قبل إعادتها إلى الأرض. وقال موراتا إن الأخشاب أظهرت مرة أخرى علامات بسيطة على الضرر، مضيفًا أنه لم يكن هناك أكسجين في الفضاء لحرق الخشب، ولا توجد كائنات حية لتعفنه.

تم اختبار عدة أنواع من الأشجار، بما في ذلك أشجار الكرز اليابانية، وأثبتت أشجار الماغنوليا أنها الأقوى. وقال موراتا إنه تم استخدامه الآن لبناء القمر الصناعي الخشبي في كيوتو، والذي سيشمل العديد من الاختبارات التي ستحدد مدى جودة أداء المركبة الفضائية في المدار.

وقال “إن إحدى مهام القمر الصناعي هي قياس تشوه الهياكل الخشبية في الفضاء. فالخشب متين وثابت في اتجاه واحد ولكنه يمكن أن يخضع لتغيرات في الأبعاد ويتشقق في اتجاه آخر”. المراقب.

وقال موراتا إن القرار النهائي لم يتم اتخاذه بعد بشأن مركبة الإطلاق، وقد تم تضييق الاختيارات على الإطلاق هذا الصيف على متن سفينة الإمداد Orbital Sciences Cygnus إلى محطة الفضاء الدولية أو مهمة SpaceX Dragon مماثلة في وقت لاحق من هذا العام. ومن المتوقع أن يعمل المسبار، وهو بحجم قدح القهوة، في الفضاء لمدة ستة أشهر على الأقل قبل السماح له بدخول الغلاف الجوي العلوي.

إذا كان أداء Lignosat جيدًا أثناء تشغيله في المدار، فيمكن فتح الباب لاستخدام الخشب كمواد بناء لمزيد من الأقمار الصناعية. وتشير التقديرات إلى أنه سيتم إطلاق أكثر من 2000 مركبة فضائية سنويًا في السنوات المقبلة، ومن المرجح أن يترسب الألومنيوم في الغلاف الجوي العلوي أثناء عملية الاحتراق عند العودة إلى الغلاف الجوي.

وجدت دراسة حديثة أجراها علماء في جامعة كولومبيا البريطانية في كندا أن إعادة دخول الألومنيوم إلى الأقمار الصناعية يمكن أن يسبب أضرارا جسيمة لطبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية للشمس وتؤثر على كمية ضوء الشمس التي تنتقل عبرها. يصل إلى الأرض من خلال الغلاف الجوي.

ومع ذلك، لا ينبغي أن يكون هذا مشكلة مع الأقمار الصناعية المصنوعة من الخشب مثل Lignosat، والتي تحترق عند عودتها إلى الغلاف الجوي بعد إكمال مهمتها، ولا تقوم إلا برش رذاذ ناعم من الرماد القابل للتحلل.