Ιάπωνες επιστήμονες θέλουν να στείλουν ξύλινο δορυφόρο στο διάστημα

Πρόσφατη έρευνα της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) των ΗΠΑ διαπίστωσε ότι το 10% του ατμοσφαιρικού αερολύματος στη στρατόσφαιρα περιείχε μεταλλικά σωματίδια από διαστημόπλοια και δορυφόρους. Ο μακροπρόθεσμος αντίκτυπος αυτών των μεταλλικών θραυσμάτων είναι άγνωστος, αλλά οι επιστήμονες ανησυχούν ότι θα μπορούσαν να βλάψουν το εύθραυστο στρώμα όζοντος της Γης.

Οι ξύλινοι δορυφόροι θα ήταν καλύτεροι για τον πλανήτη, ενώ θα εξακολουθούσαν να παρέχουν την ίδια λειτουργικότητα με τους μεταλλικούς αντίστοιχους, λέει ο Μουράτα.

«Στο τέλος της ζωής τους, οι δορυφόροι επανέρχονται στην ατμόσφαιρα. Η διαφορά είναι ότι το ξύλο στον LingoSat θα καεί και τελικά θα γίνει αέριο, ενώ τα μέταλλα θα γίνουν μικρά σωματίδια».

Δεν πρόκειται απλά για ένα όνειρο: Ο Μουράτα και η ομάδα του εργάζονται πάνω στο συγκεκριμένο πρότζεκτ εδώ και τέσσερα χρόνια και έστειλαν δείγματα ξύλου στο διάστημα το 2021 για να δοκιμάσουν την ανθεκτικότητά του στις διαστημικές συνθήκες.

Τώρα, συνεργάζονται με τη Διαστημική Υπηρεσία της Ιαπωνίας (JAXA) και τη NASA για να στείλουν τον LingoSat σε τροχιά το καλοκαίρι του επόμενου έτους.

Για τον Μουράτα, το ξύλο αποτελεί προφανή επιλογή για τις διαστημικές κατασκευές.

«Όταν χρησιμοποιείτε ξύλο στη Γη, έχετε τα προβλήματα της καύσης, της σήψης και της παραμόρφωσης, αλλά στο διάστημα δεν τα έχετε: δεν υπάρχει οξυγόνο στο διάστημα, οπότε το ξύλο δεν καίγεται, ούτε ζουν μέσα σε αυτό ζωντανά πλάσματα, ώστε να σαπίσει», λέει.

Η αντοχή ανά βάρος του ξύλου είναι ίδια με αυτή του αλουμινίου, γεγονός που το καθιστά επίσης μια ελκυστική επιλογή για διαστημικές κατασκευές, προσθέτει ο Μουράτα – και οι δοκιμές της ομάδας που πραγματοποιήθηκαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό διαπίστωσαν ότι το ξύλο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στο διάστημα.

Μανόλια, κερασιά και σημύδα

Για τον δορυφόρο, ο Μουράτα δοκίμασε τρεις τύπους ξύλου: ένα είδος σημύδας που συναντάται συνήθως στην Ανατολική Ασία, κερασιά και μανόλια. Ενώ το κυπαρίσσι και ο κέδρος θα ήταν πιο συνηθισμένοι τύποι ξύλου για την κατασκευή, η ομάδα επέλεξε «υλικά που θα μπορούσαν να αντέξουν όσο το δυνατόν περισσότερο λεπτομερείς εργασίες», λόγω του μικρού μεγέθους του δορυφόρου, λέει ο Μουράτα.

Τελικά, το ξύλο μανόλιας κέρδισε, καθώς τα κύτταρά του είναι μικρά και ομοιόμορφα σε μέγεθος, γεγονός που καθιστά το ξύλο πιο εύκολο στην επεξεργασία και λιγότερο πιθανό να σπάσει.

Ο LingoSat βρίσκεται στο τελικό στάδιο της αξιολόγησης της ασφάλειάς του και αναμένεται να εκτοξευθεί σε κοινή αποστολή της JAXA και της NASA το καλοκαίρι του 2024. Ο Μουράτα λέει ότι θα παρακολουθούν τον δορυφόρο για τουλάχιστον έξι μήνες, για να δουν πώς αποδίδει σε διαστημικές συνθήκες – όπως οι ακραίες αλλαγές της θερμοκρασίας στο διάστημα.

«Δεν υπάρχει μεγάλη μείωση της αντοχής από τους μείον 150 έως 150 βαθμούς Κελσίου, όπως επιβεβαιώσαμε με τα πειράματά μας», λέει ο Μουράτα. «Αλλά ένας δορυφόρος κάνει το γύρο της Γης και περνάει αυτές τις τεράστιες διαφορές θερμοκρασίας μέσα σε 90 λεπτά. Δεν γνωρίζουμε σε ποιο βαθμό ο δορυφόρος μπορεί να αντέξει αυτόν τον έντονο, επαναλαμβανόμενο κύκλο διαφοράς θερμοκρασίας, οπότε αυτό πρέπει να διερευνηθεί».

Η ομάδα θα παρακολουθήσει επίσης τις αντιδράσεις του στα ραδιοκύματα και τα μαγνητικά πεδία, καθώς και το πώς το ξύλινο κέλυφος προστατεύει τον ημιαγωγό και το τσιπ του δορυφόρου.

Μέχρι στιγμής, λίγα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί για διαστημικές αποστολές και αντικείμενα, λέει ο Μουράτα. Ελπίζει ότι η έρευνά του και ο LingoSat μπορούν να δείξουν τις δυνατότητες άλλων, λιγότερο επιβαρυντικών υλικών. «Είναι ένα ανανεώσιμο, φιλικό προς το περιβάλλον και προς τους ανθρώπους υλικό», λέει. «Νομίζω ότι το ξύλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη διαστημική βιομηχανία, ιδίως ως εσωτερικό υλικό και για θωράκιση από την ακτινοβολία, για μικρούς δορυφόρους και επανδρωμένα διαστημικά οχήματα».

Με πληροφορίες από: Japanese scientists want to send a wooden satellite into space by Rebecca Cairns, CNN