ดาวเทียมรักษ์โลก : ญี่ปุ่นเปิดตัวดาวเทียมไม้ดวงแรกของโลก

เรื่องนี้เกิดขึ้นจากความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัย เกียวโต และ Sumitomo Forestry บริษัทตัดไม้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าธรรมชาติที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพของดาวเทียมอาจช่วยรักษาสภาพแวดล้อมของโลกได้

ปัจจุบันสตราโทสเฟียร์ ( stratosphere) หรือ ชั้นบรรยากาศของโลกชั้นที่สอง ของเราเต็มไปด้วยอนุภาคโลหะจากยานอวกาศ รวมถึงดาวเทียม ซึ่งส่วนใหญ่สร้างจากอะลูมิเนียม หากใช้ดาวเทียมที่ผลิตจากไม้ แมกโนเลีย จะช่วยเรื่องความยั่งยืน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมลดมลพิษทางอากาศ

LignoSat  เป็นดาวเทียมไม้ดวงแรกที่สร้างจากไม้แมกโนเลีย นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นมีแผนจะเปิดตัว ดาวเทียมไม้ดวงแรกของโลกในฤดูร้อนนี้ 
 

“ดาวเทียมทุกดวงที่กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกจะเผาไหม้และสร้างอนุภาคอลูมิน่าขนาดเล็ก ซึ่งจะลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศชั้นบนเป็นเวลาหลายปี ในที่สุดมันจะส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของโลก” ทาคาโอะ โดอิ นักบินอวกาศและวิศวกรการบินและอวกาศชาวญี่ปุ่นจากมหาวิทยาลัยเกียวโตกล่าว

ดาวเทียมที่ทำจากไม้

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ผู้อยู่เบื้องหลังดาวเทียมรายนี้ การตัดสินใจสำรวจดาวเทียมที่ทำจากไม้ "โดยไม่มีผลพลอยได้ที่เป็นอันตราย"

เกิดขึ้นจากความกังวลที่เพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมจากการก่อสร้างดาวเทียมแบบเดิม

การศึกษาขององค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) พบว่าอะลูมิเนียมและโลหะแปลกปลอมอยู่ในอนุภาคกรดซัลฟิวริก 10% ซึ่งมีส่วนสำคัญในชั้นสตราโตสเฟียร์ โลหะเหล่านี้เข้ากันกับโลหะผสมในยานอวกาศ ซึ่งยืนยันการกลับกลายเป็นไออีกครั้ง ระดับอลูมิเนียม ลิเธียม และทองแดงเกินกว่าปริมาณฝุ่นจักรวาล

ในทางตรงกันข้าม ดาวเทียมที่ทำจากไม้อย่าง LignoSat พร้อมที่จะจัดการกับข้อกังวลเหล่านี้เมื่อพวกมันถูกเผาไหม้เมื่อกลับเข้าไปใหม่ เหลือเพียงเถ้าที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเท่านั้น

ผลการทดสอบไม้

การทดสอบอย่างกว้างขวางโดยทีมงานมหาวิทยาลัยเกียวโตได้แสดงให้เห็นถึงความทนทานอันน่าทึ่งของไม้ในสภาพที่เหมือนอยู่ในอวกาศ Koji Murata หัวหน้าฝ่ายวิจัยไม้อวกาศและสมาชิกของ Biomaterials Design Lab ที่ Graduate School of Agriculture แห่งมหาวิทยาลัยเกียวโต อธิบายว่า "ความสามารถของ Wood ในการทนทานต่อสภาวะวงโคจรโลกต่ำ (LEO) จำลองทำให้เราประหลาดใจ"

ตัวอย่างไม้ที่ผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) มีสัญญาณการเสื่อมสภาพเพียงเล็กน้อย ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าวัสดุมีความยืดหยุ่นต่อความเป็นจริงอันโหดร้ายในอวกาศ
 

นอกจากนี้ ไม้แมกโนเลียยังเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการก่อสร้างดาวเทียม โดยมีความคงตัวของขนาดที่ยอดเยี่ยมและทนทานต่อการเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม

จากการศึกษาก่อนหน้านี้ในห้องปฏิบัติการใต้ดินยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถอันน่าประหลาดใจของไม้ในการทนต่ออุณหภูมิตั้งแต่ -150 ถึง 150 องศาเซลเซียส

ภารกิจของดาวเทียมไม้

ดาวเทียมจะทำการทดลองหลายครั้งเพื่อประเมินประสิทธิภาพในวงโคจร โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมุ่งเน้นไปที่ความไวของไม้ต่อการเสียรูปและการเปลี่ยนแปลงมิติ

หากประสบความสำเร็จ  "ดาวเทียมไม้" จะสามารถปูทางไปสู่ยุคใหม่ของการก่อสร้างดาวเทียมที่ยั่งยืน โดยตอบสนองความต้องการเร่งด่วนในการริเริ่มการสำรวจอวกาศที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

อนาคตที่ถูกจินตนาการใหม่
ในการเลือกไม้ที่เหมาะสม นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาโปรไฟล์ไม้ต่างๆ มากมาย ก่อนที่จะตัดสินใจเลือกไม้จากต้นแมกโนเลียซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีความแข็งแรงที่สุด

หลังจากประสบความสำเร็จในการทดสอบตัวอย่างไม้บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ช่วงต้นปี2024  นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าดาวเทียมพร้อมแล้วสำหรับการปล่อยตัวขึ้นไปบนอวกาศ

คาดว่าหัววัดลิกโนแซตซึ่งมีขนาดประมาณแก้วกาแฟ จะทำงานอยู่ในอวกาศเป็นเวลาอย่างน้อยหกเดือนก่อนที่จะได้รับอนุญาตให้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน

หากการเปิดตัว "ดาวเทียมไม้" ประสบความสำเร็จอย่างแน่นอนและมีประสิทธิภาพในอวกาศ นี่คือการเปิดทางสำหรับการนำไม้มาเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับดาวเทียมได้มากขึ้น