Японские ученые создали один из самых необычных космических аппаратов в мире – крошечный спутник, изготовленный из древесины.
Как сообщает The Observer, зонд LignoSat был изготовлен из древесины магнолии, которая в ходе экспериментов, проведенных на Международной космической станции (МКС), была признана особенно прочной и устойчивой к растрескиванию. В настоящее время завершается разработка планов его запуска на американской ракете этим летом.
Деревянный спутник был построен исследователями из Киотского университета и лесозаготовительной компании Sumitomo Forestry с целью проверки идеи использования биоразлагаемых материалов, таких как древесина, чтобы увидеть, могут ли они выступать в качестве экологически чистой альтернативы металлам, из которых в настоящее время изготавливаются все спутники.
“Все спутники, которые возвращаются в атмосферу Земли, сгорают и создают крошечные частицы оксида алюминия, которые будут плавать в верхних слоях атмосферы в течение многих лет, - предупредил недавно Такао Дои, японский астронавт и аэрокосмический инженер из Киотского университета. – В конечном счете, это повлияет на окружающую среду Земли”.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Киото запустили проект по оценке сортов древесины, чтобы определить, насколько хорошо они смогут выдержать суровые условия запуска в космос и длительных полетов на околоземной орбите. Первые испытания были проведены в лабораториях, воссоздающих условия в космосе, и было обнаружено, что образцы древесины не претерпели заметных изменений в массе или признаков разложения или повреждения.
“Способность древесины выдерживать эти условия поразила нас”, - рассказывает Кодзи Мурата, руководитель проекта.
После этих испытаний образцы были отправлены на МКС, где они подвергались испытаниям на воздействие в течение почти года, прежде чем были доставлены обратно на Землю. И снова на них не было заметно никаких признаков повреждения - явление, которое Мурата объяснил тем фактом, что в космосе нет кислорода, который мог бы вызвать возгорание древесины, и нет живых существ, которые могли бы вызвать ее гниение.
Было протестировано несколько видов древесины, в том числе японская вишня, причем древесина магнолий оказалась наиболее прочной. В настоящее время она была использована для строительства деревянного спутника Киото, который будет содержать ряд экспериментов, которые определят, насколько хорошо космический аппарат работает на орбите, сказал Мурата.
“Одна из задач спутника - измерить деформацию деревянной конструкции в космосе. Древесина прочна и стабильна в одном направлении, но может быть подвержена изменениям размеров и растрескиванию в другом направлении”, - рассказал он the Observer.
Мурата добавил, что окончательное решение по ракете-носителю еще предстоит принять, и выбор теперь сузился до полета этим летом на корабле снабжения Orbital Sciences Cygnus к МКС или аналогичной миссии SpaceX Dragon чуть позже в этом году. Ожидается, что зонд размером с кофейную кружку проработает в космосе не менее шести месяцев, прежде чем ему будет разрешено войти в верхние слои атмосферы.
Если LignoSat хорошо зарекомендует себя во время своей работы на орбите, то можно будет открыть дверь для использования древесины в качестве строительного материала для большего числа спутников. Подсчитано, что в ближайшие годы, вероятно, ежегодно будет запускаться более 2000 космических аппаратов, и алюминий, который они, вероятно, будут выбрасывать в верхние слои атмосферы, поскольку они сгорают при возвращении, вскоре может создать серьезные экологические проблемы.
Недавнее исследование, проведенное учеными из Университета Британской Колумбии, Канада, показало, что алюминий из возвращающихся спутников может привести к серьезному разрушению озонового слоя, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения Солнца, а также может повлиять на количество солнечного света, проходящего через атмосферу и достигающего земли.
Однако это не должно быть проблемой для спутников, построенных из дерева, таких как LignoSat, которые, когда они сгорают при возвращении в атмосферу после завершения своей миссии, будут образовывать лишь мелкие брызги биоразлагаемой золы.
