تصور کنید ماهواره‌ای به‌جای فلز از چوب ساخته شده باشد. با برنامه‌ریزی دانشمندان برای پرتاب نخستین ماهواره چوبی جهان در تابستان امسال این مفهوم نوآورانه در آستانه‌ی به وقوع پیوستن قرار دارد. انتظار می‌رود این ماهواره که LingoSat2 نام دارد توسط ناسا و آژانس فضایی ژاپن یعنی JAXA در سال ۲۰۲۴ پرتاب شود. دانشمندان دانشگاه کیوتو با امتحان موفقیت‌آمیز چوب‌های نمونه در ایستگاه فضایی بین‌المللی به نقطه‌عطف مهمی دست یافتند.
ماجرا از فروردین ۲۰۲۰ با پرتاب پروژه چوبی LingoStella به ایستگاه فضایی بین‌المللی آغاز شد که با هدف بررسی تاب‌آوری سه نوع چوب در فضا انجام شد: توس ارمان، گیلاس ژاپنی و بواته منگولیا. این نمونه‌های چوبی برای بیش از ۲۹۰ روز در ایستگاه مداری تحت آزمایش محیط فضایی قرار گرفتند. چوب‌های نمونه به زمین بازگردانده شدند و در ادامه تحت بررسی اولیه که شامل تست قدرت و تحلیل ترکیب عنصری و ساختار کریستالی بود قرار گرفتند. چوب منگولیا، که در ژاپن آن را با نام Hoonoki می‌شناسند، به دلیل ویژگی‌های استثنایی‌اش به‌عنوان بهترین گزینه ظاهر شد. انتظار می‌رود در توسعه LingoSat2 از این چوب استفاده شود.
همان‌طور که در بیانیه مطبوعاتی دانشگاه کیوتو بیان شده، آزمایش‌ها دوام بالای چوب فضایی را تائید کردند. تیم تحقیقاتی چوب منگولیا را به دلیل قابلیت نسبتاً بالا در به کار گرفته شدن، پایداری ابعادی و قدرت کلی انتخاب کرد. بررسی مواد در شرایط فضایی به علت محیط بسیار خشن آن حیاتی است. نمونه‌های چوبی دچار شکستگی یا تغیر شکل مانند ترک خوردن، تاب برداشتن، بلند شدن لایه‌های چوب و آسیب به سطح نشدند.
نتایج آزمایش زوال حداقلی و پایداری مناسب نمونه‌های انتخاب شده برای ماهواره چوبی LingoSat2 را نشان دادند.
اما چرا ماهواره چوبی؟ به نمایش گذاشتن و پرتاب موفق یک ماهواره سازگار با محیط زیست گامی مهم در جهت رسیدگی به مشکل روبه افزایش آلودگی فضایی خواهد بود. یک ماهواره چوبی مصنوعی مانند LingoSat2 بهطور بالقوه می‌تواند تولید ذرات ریز و مضر آلمینیوم را کاهش دهد. وقتی ماهواره‌های سنتی دوباره وارد جو زمین می‌شوند، می‌سوزند و ذرات ریز آلومینا را آزاد می‌کنند که برای مدت طولانی در اتمسفر بالایی باقی می‌مانند.
اضافه‌بر این، پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند پرتاب سالانه ماهواره‌های مبتنی بر فلز در سال‌های آینده از ۲۰۰۰ فراتر خواهد رفت. بهطور کلی، تجمع بیش از حد قطعات فلزی می‌تواند خطری طولانی مدت برای اکولوژی زمین باشد. برای حل این مشکل، محققان دانشگاه کیوتو تصمیم گرفتند مواد سازگار با محیط زیست را به‌عنوان جایگزینی مناسب ارزیابی کنند.
آن‌ها پروژه‌ای را به‌منظور بررسی ظرفیت چند نوع چوب در میزان تاب‌آوری چالش‌های پرتاب‌های فضایی و سپری کردن زمان‌های طولانی در مدار زمین آغاز کردند. فاز نخست شامل انجام تست‌هایی درون آزمایشگاه در شرایط شبیه فضا می‌شد. بهطور جالبی، چوب‌های نمونه در این تست‌ها هیچ تغییر قابل توجهی در جرم نداشتند و هیچ نشانه قابل مشاهده‌ای از تجزیه یا آسیب یافت نشد.
پس از این آزمایشات گسترده، چوب‌های نمونه به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شدند. توسعه‌دهندگان در یک کنفرانس مطبوعاتی بیان کردند:
پیش از پرتاب برنامه‌ریزی شده در سال ۲۰۲۴، محققان درحال بررسی مکانیسم اساسی تخریب مواد در سطح نانو هستند. یافته‌های آنان شاید به مواد چوبی نیرومند و با عملکرد بالا ختم شود که کاربردهای تازه‌ای خواهند داشت.
گزارش شده است این ماهواره مجهز به آزمایش‌های گوناگون برای ارزیابی عملکرد آن در طول ماموریت مداری‌اش خواهد شد. اطلاعات بیش‌تر درباره تاریخ پرتاب، مدت ماموریت و ابزارهای خاص آن هنوز فاش نشده است. محققان دانشگاه کیوتو برای توسعه این ماهواره چوبی با شرکت چوب‌برداری Sumitomo Forstry همکاری کرده‌اند.
نظرات