LignoSat — первый в мире спутник, отделанный деревянными панелями. Обзор

LignoSat, — первый в мире спутник, отделанный деревянными панелями, запущенный 5 ноября 2024 года ракетой Falcon 9 Block 5 американской компании SpaceX внутри беспилотного грузового корабля Cargo Dragon из Космического центра Кеннеди во Флориде, США, 6 ноября был доставлен на Международную космическую станцию — МКС. Запуск этого спутника с деревянными панелями был осуществлен в рамках исследования пригодности древесины как возобновляемого строительного материала в космосе и в будущем освоении таких направлений, как Луна и Марс.

Спутник LignoSat (его название происходит от латинского слова ligno — «дерево»), изготовлен из хоноки, вида магнолии, произрастающей в Японии, с использованием традиционной японской технологии работы по дереву — без шурупов и клея.

Созданный исследователями из (государственного) Киотского университета (Kyoto University), в Японии в рамках проекта с государственными же Японским космическим агентством (Japan Aerospace Exploration Agency — JAXA) и американским НАСА (National Aeronautics and Space Administration — NASA), крошечный спутник весом всего 900 грамм в течении, примерно, месяца после доставки на Международную космическую станцию, будет выведен на околоземную орбиту посредством японского модуля МКС — Кибо (Kibō).

В качестве материала для изготовления панелей спутника LignoSat, японские исследователи первоначально намечали три типа древесины: березу Эрмана, которая обычно встречается в Восточной Азии, японскую вишню и магнолию обратнояйцевидную — вид, произрастающий в Японии. Хотя кипарис и кедр были бы более распространенными типами древесины для строительства, команда японских ученых «выбрала тот вид древесины, который может выдерживать более филигранную и тонкую обработку» из-за небольшого размера спутников, говорит ведущий разработчик данной группы исследователей — профессор лесного хозяйства (государственного) Киотского университета (Kyoto University) Кодзи Мурата (Koji Murata).

В конечном итоге победила древесина вида магнолии, поскольку ее клетки мелкие и однородные по размеру, что облегчает обработку древесины и снижает, по словам Кодзи Мурата, вероятность ее раскалывания. Отметим, что в течении десяти месяцев материал древесины испытывался и астронавтами на МКС.

Исследователи из Киотского университета надеются, что в будущем можно будет заменить некоторые металлы, используемые в исследовании космоса, деревом. Деревья можно будет посадить на Луне или Марсе, и древесина также может стать материалом для строительства будущих поселений человечества на соседних планетах.

««Когда вы используете древесину на Земле, у вас возникают проблемы с горением, гниением и деформацией, но в космосе у вас нет этих проблем: там нет кислорода, поэтому она не горит, и в ней не живут живые существа, поэтому она не гниет», — говорит вышеупомянутый Кодзи Мурата.

Он также напоминает:

«Можно вспомнить, что начале прошлого века самолеты делали из дерева.  Деревянный спутник тоже должен быть возможен».

На фото — спутник LignoSat. Он изготовлен из древесины магнолии.

Наряду с деревянными панелями, конструкция LignoSat также включает традиционные алюминиевые конструкции и электронные компоненты. На его борту есть датчики, которые отслеживают, как  древесная обшивка реагирует на экстремальные условия космоса в течение тех шести месяцев, которые LignoSat будет вращаться вокруг Земли.

Доктор Симеон Барбер (Simeon Barber), ученый-исследователь космоса из (государственного) Открытого университета Великобритании (Open University), говорит в в связи с запуском LignoSat:

«Мы должны четко понимать, что это не спутник, полностью сделанный из дерева… но основная предпосылка, лежащая в основе этой идеи, действительно интересна».

«С точки зрения устойчивого развития древесина — это материал, который можно выращивать, и поэтому он является возобновляемым», — сказал Симеон Барбер в интервью Британской вещательной корпорации BBC.

И продолжил:

«Идея в том, что на другой планете можно выращивать древесину, что поможет вам исследовать космос или строить убежища, — исследователи новых земель всегда использовали древесину для строительства убежищ».

Доктор Барбер сказал, что LignoSat, если говорить совсем уж строго, не первый случай использования древесины в космических кораблях.

Симеон Барбер напоминает:

«Мы используем древесину — древесную пробку — для внешней оболочки кораблей, чтобы помочь им пережить возвращение в атмосферу Земли…  А советские лунные аппараты использовали пробку, чтобы обеспечивать сцепление при спуске на поверхность. Так что, нет ничего плохого в использовании дерева в космосе — это использование правильного материала для правильной задачи».

В то же время Симеон Барбер отметил, что древесина обладает свойствами, которые трудно контролировать.

Он говорит:

«Поэтому с инженерной точки зрения древесина —  это довольно сложный материал для работы… Я думаю, что использование древесины всегда будет проблемой при изготовлении ключевых конструкций, таких как части космических кораблей, где нужно заранее точно знать, насколько прочным будет материал».

В свою очередь, исследователи из Киотского университета надеются, что использование древесины при производстве космических аппаратов может также быть гораздо менее загрязняющим, чем использование металлических частей, обычно алюминиевых, учитывая как сгорают эти самые части при входе в атмосферу по завершению своего срока службы. При том, что эксперты по всему миру предупреждают о растущей угрозе падения космического мусора на Землю, по мере запуска все большего количества космических аппаратов и спутников.

Доктор Барбер согласен, что в космической отрасли имеются большие проблемы из-за всё увеличивающегося количества загрязняющих веществ, которые выбрасываются в атмосферу, но этот ученый скептически отнесся к тому, что использование деревянных космических аппаратов может стать кардинальным решением проблемы.