木制人造卫星能行吗
来源: 解放军报 2024-07-19 16:50:50 责编: 吕中石

日本京都大学展示的全球首颗木制人造卫星“LignoSat”。资料图片

据日本媒体报道,日本京都大学和住友林业公司制造出全球首颗木制外壳的人造卫星“LignoSat”。该卫星在制造中没有使用任何螺丝及黏合剂材料,在卫星侧面装有太阳能电池板。

据悉,这颗卫星预计在今年9月搭乘美国太空探索技术公司的火箭,从美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心运往国际空间站,并将于次月从日本“希望号”实验舱释放到太空,开展为期约半年的耐受性测试,收集有关木材膨胀、收缩、降解及卫星内部温度和电子设备性能的数据。

木制人造卫星的研发初衷,是减少太空垃圾。

在太空污染日益严重的背景下,木制卫星的问世无疑是一种积极的信号。它向我们展示了一条可持续发展的道路,即通过采用生物可降解材料,减少太空碎片的产生,从而保护地球的外层空间。

目前,太空中工作的人造卫星主要采用高强度铝合金用作外壳,铝制卫星在完成任务后重新投入大气层时难以完全燃烧,会产生有毒的氧化铝颗粒,而木制卫星在大气层中燃烧更为彻底,且燃烧物多为水蒸气和二氧化碳,仅产生细小的可生物降解的灰烬,污染物更少,对地球环境的影响更小。

其实,木制卫星并不是第一次出现在大众视野中。早在2021年,外媒就报道称,一颗以桦木胶合板为材料、名为“WISA Woodsat”的微型卫星于芬兰赫里卡科学中心进行了2小时54分钟的平流层试飞,但因为种种原因,该卫星的发射计划最终杳无音信。

木材的天然辐射屏蔽特性和隔热保温能力,以及易于加工、可再生、可降解、具有较高的强度重量比等特点奠定了其未来在太空活动中的广阔前景,但想要实现木制卫星在太空活动中的多项应用,还有许多难题要克服。

首先,近地轨道高辐射环境以及太空中多种宇宙射线对木材材料强度的影响仍需进一步验证。

其次,制造卫星所使用的木材内含有的气体和水分可能会对卫星运行造成影响,即便在地面进行过真空脱水处理,木材细胞结构中残留的气体和水分还是会在太空环境中缓慢释放出来,影响设备的运行寿命。

除此之外,如何确保木质材料在微重力环境下的稳定性和可靠性,如何将木质材料与其他材料有效集成,木质材料如何屏蔽有害电磁环境的影响等都是木制卫星在太空环境中广泛应用前需要解决的难题。

从现在的发展情况来看,未来,随着人类环保意识的提升和对可持续发展的追求,使用以木质材料为代表的可再生材料制造卫星等航天器或将成为各国的研究方向,甚至可能成为未来航天器制造的发展趋势。

无论该项目后续计划顺利与否,木制卫星项目依然是一项具有创新性和前瞻性的尝试,我们期待看到这一项目的进一步发展。(赵阳泱  姚  克)

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