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日本为什么要选用木头造卫星?美媒:前景可能相当可观

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来源:环球时报

【环球时报特约记者 陈山】由于太空的特殊环境,制造卫星的材料大都选择能够承受极端环境的高强度铝合金,因此日本宣布将在今年发射全球第一颗木材外壳的卫星引起各方的高度关注。美国“太空新闻”网站20日称,这种木头卫星可能具有相当可观的前景。


报道称,日本京都大学与住友林业公司合作制造了全球第一颗由木材制成的微型卫星,并计划于今年夏天将其送入太空。日本之所以采用木头制造卫星,首先是出于环保考虑。日本宇航员兼京都大学航空航天工程师土井隆雄表示,由于大量采用铝合金材料,重新进入地球大气层的报废卫星会燃烧并产生微小的氧化铝颗粒。这些颗粒将在上层大气中漂浮多年,最终会影响地球环境。而木制卫星完成任务后重新进入大气层燃烧时,只会产生细小的可生物降解的灰烬。报道称,目前各国退役卫星的处理方法往往都是高速进入大气层燃烧报废,在此期间会造成氧化铝颗粒等污染。“到目前为止,这种污染可能不是什么大不了的事,但随着太空卫星数量的猛增,在不久的未来将变得非常严重。”统计数据显示,2008年地球轨道上的现役卫星还不到1000颗;2022年年底已经增加到6718颗;截至2024年1月3日,有8377颗现役卫星在不同的地球轨道上运行。哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家乔纳森·麦克道尔预测,5年或10年后,将有2万至10万颗卫星在轨运行,“随着我们的技术需要更多的太空卫星,大量退役卫星的处理问题未来只会加剧”。

此外,木制卫星外壳还有很多额外的好处。报道提到,由于太空中没有氧气,这意味着木材制造的卫星在太空真空环境中着火的风险为零。太空环境极端干燥且基本没有生命,所以也不用担心木材会因为微生物繁殖而腐朽。更重要的是,木材相对于金属的主要优点之一是不会阻挡电磁波的传递。这意味着可以安全地将天线安置在卫星外壳内部,从而消除对外部天线的需求。目前一颗新卫星被送入轨道时,必须展开外部天线才能取得与地面指挥中心的联系,在此过程中必须小心行事,一不注意就可能失败。类似情况已经发生过多次,可谓代价高昂。例如2023年4月,Viasat通信卫星在部署网状天线时就出现问题,导致这颗价值数亿美元的卫星无法使用。

京都大学研究人员提出使用可生物降解材料代替金属。他们设立了一个项目来评估木材类型,以确定木材样本能否承受太空发射和绕地球轨道长时间飞行的严酷考验。在国际空间站进行了近一年的暴露试验发现,木兰木在太空环境下表现稳定且不易开裂,样本的质量没有发生可测量的变化,也没有分解或损坏的迹象。

报道称,这颗代号LignoSat的木头卫星正处于安全审查的最后阶段,预计将于2024年夏天在日本宇宙航空研究开发机构和美国国家航空航天局的联合任务中发射升空。

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