作者:陈欢欢 来源:中国科学报 发布时间:2024/2/24 11:49:09
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日本将发射木制卫星

 

近日,据英国《卫报》报道,日本科学家创造出一颗由木材制成的微小卫星LignoSat,该卫星仅有咖啡杯大小,预计今年夏天搭载一颗美国火箭发射,将在太空中运行至少6个月,以测量木结构在太空中的变形。一旦木制卫星成功,将可减少卫星失效后坠入大气产生的污染。

截至2023年9月,约有10590颗卫星围绕地球运行,其中约8800颗仍在运行。据估计,未来几年每年仍将发射超过2000个航天器。

日本宇航员、京都大学航天工程师Takao Doi表示:“所有(失效后)重新进入地球大气层的卫星都会燃烧并产生微小的氧化铝颗粒,将在高层大气中漂浮多年,最终影响地球环境。”

根据美国国家海洋和大气管理局的数据,平流层中约10%的气溶胶颗粒来自火箭和卫星碎片。

有研究表明,返回大气层的卫星残骸产生的铝可能会导致保护地球的臭氧层严重消耗,还可能影响到达地面的阳光量。

为了解决这个问题,京都大学和住友林业公司的研究人员联合设立了该项目,目的是测试能否用生物可降解材料制造卫星,替代目前使用的金属。

他们挑选了三种不同类型木材——桦树、日本樱木和木兰木进行评估,以确定它们在多大程度上能够承受火箭发射和太空飞行的严酷考验。第一次测试在模拟太空条件的实验室中进行,发现木材样本的质量没有可测量的变化,也没有分解或损坏的迹象。

项目负责人Koji Murata说:“木材承受这些条件的能力让我们大吃一惊。”

之后,样本被送往国际空间站,在那里进行了290多天的暴露测试。最终确定木兰木是最坚固的,其可加工性、尺寸稳定性和整体强度都表现最好,是制造卫星的最佳材料。

科研人员表示,木材的优异表现出人意料,可能是由于太空中没有氧气会导致木材燃烧,也没有生物会导致木材腐烂。

据悉,木制卫星的优势是完成任务后重新进入大气层时,只会产生一股可生物降解的灰烬,不会释放有害物质或碎片。并且,由于电磁波能够穿透木材,天线等部件可以固定在卫星体内,而不是伸出卫星体外,从而简化了设计。

日本宇宙航空研究开发机构工程师Tatsuhito Fujita表示,虽然木制太空硬件很有环保意义,但由于这是首次尝试,目前还无法判断具体效果,仍有很多未知之处。

 

 
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