世界首个由日本研究人员建造的木质卫星于周二发射进入太空,这是对月球和火星探索中使用木材的早期测试。由京都大学和家居建造商Sumitomo Forestry开发的LignoSat将通过SpaceX任务送往国际空间站,并随后释放到距地球约400公里(250英里)的轨道。
LignoSat是以拉丁语中的“木材”一词命名,其任务是展示这种可再生材料在太空探索中的潜力。京都大学的一位宇航员、曾执行过航天飞机任务的Takao Doi表示:“使用我们可以自己生产的木材,我们将能够建造房子,在太空中生活和工作。”
在月球和火星上种植树木和建造木制房屋的50年计划促使Doi的团队开发了一颗NASA认证的木质卫星,以证明木材是一种航天级材料。“上世纪初的飞机是由木材制造的,”京都大学林业科学教授Koji Murata说。“木质卫星也应该是可行的。”木材在太空中的耐久性优于地球上,因为这里没有会腐烂或起火的水或氧气。
研究人员表示,木质卫星在其生命周期结束时对环境的影响最小。退役卫星必须重新进入大气层以避免成为太空碎片。常规金属卫星在重新进入大气层时会产生铝氧化颗粒,但木质卫星会在污染较少的情况下燃烧殆尽。
“未来可能会禁止金属卫星,”Doi说。“如果我们能证明我们的第一颗木质卫星有效,我们想向Elon Musk的SpaceX推销它。”研究人员在国际空间站进行了为期10个月的研究,发现日本本土传统上用于剑鞘的木莲树最适合作为航天器材料。
LignoSat由木莲树制成,采用传统的日本工艺技术,无需螺丝或胶水。一旦部署,LignoSat将在轨道上停留6个月,其上的电子元件将测量木材质如何经受住太空中的极端环境。由于轨道上的温度每45分钟会从黑暗时的-100摄氏度波动到阳光下的100摄氏度,因此会对半导体产生辐射影响。LignoSat将评估木材减轻这种影响的能力,这对数据中心建设等应用领域很有用。
一位来自Sumitomo Forestry Tsukuba Research Institute的管理人员Kenji Kariya表示:“随着文明向月球和火星发展,木材实际上是一种前沿技术。向太空扩张可能会为木材行业带来活力。”