日本向太空发射了世界上第一颗木制卫星 LignoSat， 路透社 报告。这颗小型立方体卫星由京都大学的研究人员与住友林业公司合作创建，部署在 太空探索技术公司 来自 NASA 肯尼迪航天中心的猎鹰 9 号火箭。 LignoSat 目前正在前往国际空间站 (ISS) 的途中，很快将被释放到轨道上以测试太空中木材的弹性。
什么是 LignoSat：世界上第一颗木制卫星
LignoSat 是一个 10 厘米的立方体，重量仅为几公斤，采用日本原产的木兰品种 Honoki 设计而成。该卫星的结构采用日本传统工艺，没有使用任何螺钉或胶水，增强了其环保吸引力。但 LignoSat 不仅仅关乎美学或文化遗产；它还关乎美学或文化遗产。它作为一个试点项目，测试木材是否能够在太空的极端环境中生存，并为传统卫星材料提供可持续的替代品。
LignoSat 这个名字源自拉丁语“lignum”，意思是木材，表明其创建者打算重新定义空间结构的设计和建造方式。前宇航员、京都大学教授土井隆夫（Takao Doi）是该项目的带头人，他解释说，“非金属制成的卫星应该成为主流”，因为他认为木材的独特性能可能对太空应用有利。
为什么卫星要用木材？
木材似乎不是太空技术的明显选择，但它具有明显的优势。这就是科学家和工程师正在探索其潜力的原因：
- 环保：传统卫星由金属制成，在重返大气层时不会完全分解，从而在大气中产生有害金属颗粒。然而，木材燃烧干净，不会留下碎片，这使其成为减少太空污染的潜在解决方案。
- 空间耐久性：令人惊讶的是，木材在太空中的表现可能比在地球上更好。京都大学教授村田浩二表示，“木材在太空中更耐用，因为没有水或氧气使其腐烂或燃烧。”这种弹性使木材成为长期空间结构的有吸引力的候选者。
- 可持续发展：与金属不同，木材是一种可以可持续生产的可再生资源。随着人类寻找月球和火星栖息地，使用木材等自我补充材料可以支持创建环保的太空基础设施。
- 历史先例：在航空航天中使用木材的想法并不是全新的。正如村田教授所指出的，“1900 年代初期的飞机是木制的。”鉴于木结构之前已经证明了其弹性，研究人员乐观地认为 LignoSat 将验证木材作为太空级材料的潜力。
LignoSat 将如何测试太空中木材的特性？
一旦从国际空间站释放，LignoSat 将在轨道上停留约六个月，在此期间其在极端条件下的耐用性将受到严格测试。卫星配备了传感器，将数据发送回地球，使研究人员能够监测木结构的承受能力：
- 极端的温度波动：在近地轨道上，LignoSat 在阳光和阴影之间循环时，将暴露在每 45 分钟在 -100°C 到 100°C 之间剧烈波动的温度下。
- 空间辐射：另一个关键因素是辐射，它会随着时间的推移而降解材料。 LignoSat 将收集有关朴木对其电子元件的屏蔽效果的数据，从而深入了解木材作为空间电子设备保护材料的潜力。
- 身体压力：将评估真空中木材的结构完整性，确定其在空间应力下是否变形或分裂。
住友林业筑波研究所的经理 Kenji Kariya 强调了另一个应用：“LignoSat 还将测量木材减少空间辐射对半导体影响的能力，使其可用于数据中心建设等应用。”
木制卫星可以帮助减少太空垃圾吗？
随着卫星和航天器在地球轨道上堆积，太空垃圾或轨道碎片成为一个不断升级的问题。目前的卫星材料，特别是金属，在重返大气层时不会完全燃烧，从而在大气中留下有害颗粒。相比之下，木制卫星被设计为完全燃烧，最大限度地减少污染并减少对环境的影响。
如果木材被证明能够承受太空的恶劣环境，它可能会为木质材料开辟新的市场。 “这可能看起来已经过时，但随着文明走向月球和火星，木材实际上是尖端技术，”刈谷健二指出。将木材用于太空应用可以振兴木材工业，改变人们对这种古老材料作为应对未来挑战的现代解决方案的看法。
图片来源： 艾琳·王/路透社
