Ученые из Университета Киото в Японии и их коллеги из Sumitomo Forestry разрабатывают первый в мире деревянный спутник. Это должно стать ответом на растущую проблему космического мусора. Демонстрационная миссия планируется в 2023 году.
Цель проекта - проверить концепцию использования дерева для создания спутников. В пресс-релизе говорится, что работа начнется с экспериментов по испытанию различных пород древесины в экстремальных условиях.
Космический мусор
В настоящее время для создания спутников используются алюминий и его сплавы, а также кевлар. Эти материалы способны выдерживать как экстремальные температуры, так и постоянную бомбардировку космическими лучами. Все это, конечно, в вакууме.
К сожалению, эти же особенности позволяют спутникам оставаться на орбите еще долгое время после завершения их миссии, что приводит к постоянному увеличению количества космического мусора на орбите планеты. По данным Всемирного экономического форума, в настоящее время вокруг Земли вращается около 6000 спутников, но только 60 процентов из них используется до сих пор. Но космическая отрасль развивается, поэтому ожидайте, что количество спутников, запускаемых в космос каждый год, значительно увеличится в ближайшие годы.
Космический мусор - растущая проблема, с которой рано или поздно придется бороться. Он представляет серьезную угрозу для других спутников, а также для пилотируемых космических полетов, ведь элементы мусора двигаются с головокружительной скоростью. В результате такого столкновения могут образоваться сотни обломков, что только усугубит проблему.
Возможная экологическая проблема
Есть и еще плохие новости. Когда спутник входит в атмосферу Земли, внешние поверхности подвергаются воздействию экстремальных температур. Более мелкие предметы имеют тенденцию таять и в конечном итоге испаряться. Но алюминий, используемый в строительстве, годами остается в верхних слоях атмосферы. Это малоизученная тема. Мы не знаем точно, каким будет удар, но он может создать еще одну экологическую проблему, особенно с учетом того, что количество спутников будет быстро расти. Поэтому ученые хотят заменить используемые в настоящее время материалы на дерево.
«Мы очень обеспокоены тем, что любые спутники, которые повторно входят в атмосферу Земли, воспламеняются и образуют крошечные частицы оксида алюминия, которые будут плавать в верхних слоях атмосферы в течение многих лет. В конечном итоге это повлияет на окружающую среду на Земле, сказал Такао Дои из Киотского университета. В этом контексте деревянные спутники могут стать более экологически чистым средством исследования космоса.
Вызовы
Древесина не является широко используемым материалом в космической промышленности, хотя это будет не первый запуск древесины в космос. В программе «Рейнджер», реализованной в 1960-х годах, NASA отправило на Луну беспилотные зонды, в конструкции которых используется древесина шерстистой пены, широко известной как бальза. Китай также экспериментировал с деревянными элементами в своих спутниках. Ученые из Поднебесной использовали белый дуб. Однако создание космического корабля из дерева сопряжено со значительными трудностями.
Органические вещества содержат большое количество воды. В вакууме эта вода будет вытекать и испаряться, что может повлиять на конструкцию, особенно в точках крепления болтов или кронштейнов. Даже если этот процесс займет недели или месяцы, целостность космического аппарата может быть нарушена. Однако все зависит от того, как ученые планируют «подготовить» древесину для космических путешествий.
Преимущества и вопросительные знаки
В пресс-релизе Киотского университета и Sumitomo Forestry ученые хотят сначала проверить устойчивость различных пород древесины к экстремальным перепадам температуры. Однако никаких подробностей по проекту не сообщалось. Мы не знаем, как будут выглядеть анонсированные эксперименты.
Помещение зонда в деревянную оболочку может дать некоторые преимущества. В отличие от металла, дерево не блокирует электромагнитные волны, используемые спутниками для связи. В таком случае ученые могут спрятать антенну и другое оборудование внутри внешней деревянной конструкции.
Деревянный спутник представлен как возможное решение проблемы космического мусора. Но на самом деле не имеет значения, из чего сделан спутник. Если он вращается вокруг Земли, он всегда может превратиться в космический мусор. Изготовление спутников из дерева вместо алюминия этого не изменит. Также стоит отметить, что деревянный кожух спутника должен сгорать при входе в атмосферу и не оставлять никаких следов, а как быть с деталями из различных материалов внутри конструкции?
Ученые планируют найти подходящих кандидатов для «космической древесины», а затем провести серию экспериментов, чтобы увидеть, можно ли ее должным образом обработать для применения в суровых условиях космоса. Они прогнозируют, что к 2023 году у них будет готовый продукт для тестирования.
Источник: Popular Mechanics
