由于太空的特殊環(huán)境，制造衛(wèi)星的材料大都選擇能夠承受極端環(huán)境的高強(qiáng)度鋁合金，因此日本宣布將在今年發(fā)射全球第一顆木材外殼的衛(wèi)星引起各方的高度關(guān)注。美國“太空新聞”網(wǎng)站20日稱，這種木頭衛(wèi)星可能具有相當(dāng)可觀的前景。

報(bào)道稱，日本京都大學(xué)與住友林業(yè)公司合作制造了全球第一顆由木材制成的微型衛(wèi)星，并計(jì)劃于今年夏天將其送入太空。日本之所以采用木頭制造衛(wèi)星，首先是出于環(huán)?？紤]。日本宇航員兼京都大學(xué)航空航天工程師土井隆雄表示，由于大量采用鋁合金材料，重新進(jìn)入地球大氣層的報(bào)廢衛(wèi)星會燃燒并產(chǎn)生微小的氧化鋁顆粒。這些顆粒將在上層大氣中漂浮多年，最終會影響地球環(huán)境。而木制衛(wèi)星完成任務(wù)后重新進(jìn)入大氣層燃燒時(shí)，只會產(chǎn)生細(xì)小的可生物降解的灰燼。報(bào)道稱，目前各國退役衛(wèi)星的處理方法往往都是高速進(jìn)入大氣層燃燒報(bào)廢，在此期間會造成氧化鋁顆粒等污染。“到目前為止，這種污染可能不是什么大不了的事，但隨著太空衛(wèi)星數(shù)量的猛增，在不久的未來將變得非常嚴(yán)重?！苯y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2008年地球軌道上的現(xiàn)役衛(wèi)星還不到1000顆；2022年年底已經(jīng)增加到6718顆；截至2024年1月3日，有8377顆現(xiàn)役衛(wèi)星在不同的地球軌道上運(yùn)行。哈佛-史密森天體物理中心的天體物理學(xué)家喬納森·麥克道爾預(yù)測，5年或10年后，將有2萬至10萬顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，“隨著我們的技術(shù)需要更多的太空衛(wèi)星，大量退役衛(wèi)星的處理問題未來只會加劇”。

此外，木制衛(wèi)星外殼還有很多額外的好處。報(bào)道提到，由于太空中沒有氧氣，這意味著木材制造的衛(wèi)星在太空真空環(huán)境中著火的風(fēng)險(xiǎn)為零。太空環(huán)境極端干燥且基本沒有生命，所以也不用擔(dān)心木材會因?yàn)槲⑸锓敝扯?。更重要的是，木材相對于金屬的主要?yōu)點(diǎn)之一是不會阻擋電磁波的傳遞。這意味著可以安全地將天線安置在衛(wèi)星外殼內(nèi)部，從而消除對外部天線的需求。目前一顆新衛(wèi)星被送入軌道時(shí)，必須展開外部天線才能取得與地面指揮中心的聯(lián)系，在此過程中必須小心行事，一不注意就可能失敗。類似情況已經(jīng)發(fā)生過多次，可謂代價(jià)高昂。例如2023年4月，Viasat通信衛(wèi)星在部署網(wǎng)狀天線時(shí)就出現(xiàn)問題，導(dǎo)致這顆價(jià)值數(shù)億美元的衛(wèi)星無法使用。

京都大學(xué)研究人員提出使用可生物降解材料代替金屬。他們設(shè)立了一個項(xiàng)目來評估木材類型，以確定木材樣本能否承受太空發(fā)射和繞地球軌道長時(shí)間飛行的嚴(yán)酷考驗(yàn)。在國際空間站進(jìn)行了近一年的暴露試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，木蘭木在太空環(huán)境下表現(xiàn)穩(wěn)定且不易開裂，樣本的質(zhì)量沒有發(fā)生可測量的變化，也沒有分解或損壞的跡象。

報(bào)道稱，這顆代號LignoSat的木頭衛(wèi)星正處于安全審查的最后階段，預(yù)計(jì)將于2024年夏天在日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)和美國國家航空航天局的聯(lián)合任務(wù)中發(fā)射升空。