日本研发「木制卫星」！防太空卫星残骸污染

日本研发的木制卫星在重返地球时会燃烧殆尽(京都大学提供)

据英国卫报报导，日本科学家创造了世界上最不寻常的太空飞行器之一，一颗用木头制成的微型卫星。

这颗名为LignoSat的探测器是用木兰木制成的，经过在国际太空站(ISS)进行的实验发现，它特别稳定耐用，不易开裂。现在正在最后确定计划，今年夏天它将搭乘美国的火箭发射升空。

这颗木制卫星是由京都大学和日本住友林业株式会社的研究人员制造的，目的是测试使用可自然分解材料如木材的想法，看看它们是否可以作为目前所有卫星所用金属的环保替代品。

日本太空人兼京都大学航太工程师土井隆雄最近警告说：「所有的卫星在重返地球大气层时都会燃烧,产生微小的氧化铝粒子,它们将在上层大气中漂浮多年。」「最终，它将影响地球环境。」

为解决这个问题，京都大学研究人展开一项研究，评估不同木材种类在经历太空发射和长时间地球轨道飞行中的耐久性。首先在模拟太空条件的实验室进行测试，发现木材样本在质量或结构损坏方面没有明显变化。

研究负责人村田浩二说：「木材抵抗这些条件的能力让我们大吃一惊。」

在这些测试之后，样本被送到国际太空站，在那里承受近一年的太空暴露测试，然后带回地球。再次显示出很少的损坏迹象，村田归因于太空中没有氧气会使木材燃烧，也没有生物体会使其腐烂。

测试了几种木材,包括日本樱花,其中木兰木证明是最坚固的。现在就是用木兰木制造了京都大学的木制卫星,村田说,木制卫星将进行一些测试,以确定这颗卫星在太空轨道上的性能。

村田说：「任务之一是测量木制卫星太空中的木质结构是否变形。木材在一个方向上很耐用稳定,但在另一个方向上可能容易变形并裂开。」

村田补充说,卫星发射载体仍未做出最终决定,现在的选择已缩小到今年夏天搭乘轨道科学公司(Orbital Sciences)的天鹅座号补给飞船前往国际太空站,或者稍后今年搭乘SpaceX公司的龙号飞船。预计这颗咖啡杯大小的探测器将在太空运行至少6个月,然后允许其进入上层大气。

如果LignoSat在轨道运行期间的表现良好,那么就有可能开启木材作为更多卫星建造材料的大门。预计未来几年每年将有超过2000颗太空飞行器发射升空,它们重返大气层燃烧时可能会在上层大气层残留的铝,不久后可能会带来严重的环境问题。

加拿大不列颠哥伦比亚大学科学家最近的研究显示,来自重返卫星的铝可能会导致严重的臭氧层耗损,臭氧层保护地球免受太阳的紫外线辐射,还可能降低穿过大气层到达地表的阳光强度。

不过,这不应该是LignoSat这样由木材制成的卫星的问题。当它完成任务后重返大气层燃烧时,只会产生可分解的灰烬。