ابتكر علماء يابانيون واحدة من أكثر المركبات الفضائية غرابة في العالم، وهي عبارة عن قمر صناعي صغير مصنوع من الخشب. يحمل اسم LignoSat .
تم بناء القمر الصناعي LignoSat من خشب المغنوليا ، والذي يتمتع بثبات خاص ومقاومة للتشقق حسب التجارب التي أجريت على محطة الفضاء الدولية (ISS). كما تجري الآن الترتيبات والتحضيرات لإطلاقه على صاروخ أمريكي هذا الصيف.
تم بناء القمر الصناعي الخشبي من قبل باحثين في جامعة كيوتو وشركة سوميتومو فورستري لاختبار فكرة استخدام مواد قابلة للتحلل مثل الخشب لمعرفة فعاليتها كبدائل صديقة للبيئة للمعادن التي تُبنى منها جميع الأقمار الصناعية حاليًا.
“حذر تاكايو دوي ، رائد فضاء ومهندس فضائي ياباني في جامعة كيوتو ، مؤخرا: “عندما تعود جميع الأقمار الصناعية إلى الغلاف الجوي للأرض تحترق وتخلق جزيئات صغيرة من الألومينا، والتي ستطفو في الغلاف الجوي العلوي لسنوات عديدة”. وأضاف: “في النهاية ، سيؤثر ذلك بلا شك على بيئة الأرض”.
لمواجهة هذه المشكلة، شرع باحثون من جامعة كيوتو في مشروع لتقييم أنواع مختلفة من الخشب. بهدف تحديد مدى قدرتها على تحمل قسوة إطلاق الأقمار الصناعية والرحلات الطويلة في مدار حول الأرض. بالنسبة للاختبارات الأولى فقد جرت في مختبرات تحاكي ظروف الفضاء. حيث لم تظهر عينات الخشب أي تغيرات ملحوظة في الكتلة أو علامات تحلل أو تلف.
قال كوجي موراتا، رئيس المشروع: “لقد أذهلتنا قدرة الخشب على تحمل هذه الظروف”.
مقال ذو صلة: انترنت على سطح القمر
الاختبار الفضائي
بعد هذه الاختبارات، تم إرسال عينات إلى محطة الفضاء الدولية. لأجل إخضاعها للتجارب لمدة عام تقريبًا قبل إعادتها إلى الأرض. ومرة أخرى، لم تظهر عليها سوى علامات قليلة على التلف. وهي ظاهرة عزاها موراتا إلى عدم وجود أكسجين في الفضاء يمكن أن يتسبب في احتراق الخشب. بالإضافة إلى عدم وجود كائنات حية تسبب تعفّنه.
وتجدر الإشارة إلى أن الاختبارات شملت عدة أنواع من الخشب، بما في ذلك خشب الكرز الياباني. لكن خشب المغنوليا أثبت قدرة فائقة على تحمل ظروف الفضاء القاسية.
تهدف إحدى مهمات القمر الصناعي إلى دراسة مدى تشوه البنية الخشبية في الفضاء. مع العلم أن الخشب معروف بمتانته واستقراره في اتجاه واحد. لكنه قد يتعرض لتغيرات في الأبعاد وتشققات في الاتجاه الآخر.
وأشار موراتا إلى أن قرار اختيار مركبة الإطلاق لم يتمّ حسمه بعد. حيث اقتصرت الخيارات الآن على رحلة هذا الصيف على متن سفينة إمداد Orbital Sciences Cygnus إلى محطة الفضاء الدولية أو مهمة SpaceX Dragon مماثلة في وقت لاحق من العام. ومن المتوقع أن يعمل المجس – الذي لا يتجاوز حجمه كوب قهوة – في الفضاء لمدة لا تقل عن ستة أشهر قبل السماح له بدخول الغلاف الجوي العلوي.
مقال ذو صلة: صور تلسكوب جيمس ويب الجديدة للمجرات تحبس الأنفاس
الأقمار الصناعية الخشبية صديقة الكوكب
قد يفتح نجاح تشغيل LignoSat في المدار المجال لاستخدام الخشب كمواد بناء لأقمار صناعية أخرى. وتشير التقديرات إلى أنه من المحتمل إطلاق أكثر من 2000 مركبة فضائية سنويًا في السنوات المقبلة. وقد يشكل الألمنيوم المتساقط منها في الغلاف الجوي العلوي خلال عملية إعادة الدخول مشاكل بيئية كبيرة في المستقبل القريب.
أكدت دراسة حديثة أجراها باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية في كندا أن الألمنيوم المتساقط من إعادة دخول الأقمار الصناعية إلى الغلاف الجوي قد يُسبب استنفادًا خطيرًا لطبقة الأوزون. والتي تُمثل خط الدفاع الأول للأرض ضد الأشعة فوق البنفسجية الضارة المنبعثة من الشمس.
أشارت الدراسة أيضًا إلى أن هذا الألمنيوم قد يؤثر على كمية ضوء الشمس التي تخترق الغلاف الجوي وتصل إلى سطح الأرض، مما قد يسبب تغييرات في المناخ العالمي.
لكن الأمر مختلف بالنسبة للأقمار الصناعية المصنوعة من الخشب، مثل LignoSat. لكونها لن تنتج عند احتراقها وإعادة دخولها الغلاف الجوي بعد الانتهاء من مهمتها سوى رذاذًا ناعمًا من الرماد القابل للتحلل.
