ญี่ปุ่นเตรียมส่ง “ดาวเทียมไม้” ดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศปีนี้!

เมื่อปี 2020 เคยมีข่าวหนึ่งในแวดวงวิทยาศาสตร์ที่สร้างความฮือฮาไปทั่วโลก นั่นคือการพัฒนาดาวเทียมที่แปลกประหลาดที่สุดเพราะทำจาก “ไม้” โดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากญี่ปุ่น เพื่อหวังลดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

ดาวเทียมดังกล่าวซึ่งมีชื่อว่า “ลิกโนแซต” (Lignosat) สร้างขึ้นจากไม้แมกโนเลีย ซึ่งจากการทดสอบเบื้องต้นบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) พบว่ามีความเสถียรเป็นพิเศษและทนทานต่อการแตกร้าว ขณะนี้กำลังสรุปแผนการปล่อยดาวเทียมด้วยจรวดของสหรัฐฯ ในฤดูร้อนปีนี้

พบดาวเคราะห์ “ซูเปอร์เอิร์ธ” ที่อาจเหมาะสำหรับการดำรงชีวิต!

แหล่งน้ำแห่งใหม่ของระบบสุริยะ! พบมหาสมุทรใต้ผิว “ดวงจันทร์มิมาส”

“878 วัน” ชายผู้สร้างสถิติ ใช้เวลาอยู่ในอวกาศนานที่สุดในประวัติศาสตร์

Kyoto University

ดาวเทียมลิกโนแซตถูกสร้างขึ้นโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโตและบริษัท Sumitomo Forestry ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปไม้และก่อสร้าง เพื่อทดสอบแนวคิดในการใช้วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น ไม้ มาใช้สร้างดาวเทียมแทนโลหะ และอาจเป็นวัสดุทางเลือกที่จะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าเดิม

โดอิ ทาคาโอะ นักบินอวกาศและวิศวกรการบินและอวกาศ จากมหาวิทยาลัยเกียวโต กล่าวว่า “ดาวเทียมโลหะทุกดวงที่กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกจะถูกเผาไหม้และสร้างอนุภาคอะลูมินาขนาดเล็ก ซึ่งจะลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศชั้นบนเป็นเวลาหลายปี ซึ่งท้ายที่สุดมันจะส่งผลต่อสภาพแวดล้อมของโลก”

เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว นักวิจัยของเกียวโตได้จัดทำโครงการประเมินประเภทของไม้เพื่อพิจารณาว่า ไม้สามารถทนต่อความเครียดและแรงดันของการปล่อยขึ้นสู่อวกาศและการบินระยะไกลในวงโคจรรอบโลกได้ดีเพียงใด

การทดสอบครั้งแรกดำเนินการในห้องปฏิบัติการที่จำลองสภาวะในอวกาศ และพบว่า ตัวอย่างไม้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเชิงมวลหรือมีสัญญาณของการเน่าเปื่อยหรือความเสียหายที่ตรวจวัดได้

มุราตะ โคจิ หัวหน้าโครงการ กล่าวว่า “ความสามารถของไม้ในการทนต่อสภาวะเหล่านี้ทำให้เราประหลาดใจ”

หลังจากการทดสอบ ตัวอย่างดาวเทียมได้ถูกส่งไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ และได้รับการทดสอบให้สัมผัสกับสภาวะในอวกาศจริงเป็นเวลาเกือบ 1 ปีก่อนที่จะถูกนำกลับมายังโลก

พวกเขาพบร่องรอยของความเสียหายเพียงเล็กน้อย มุราตะระบุว่า เป็นเพราะในอวกาศไม่มีก๊าซ ซึ่งเป็นก๊าซที่ทำให้เกิดการเผาไหม้ รวมถึงไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่จะทำให้ไม้ผุพังหรือเน่าเปื่อย

มีการทดสอบไม้หลายประเภทเพื่อพัฒนาลิกโนแซต รวมถึงไม้เชอร์รี่ญี่ปุ่น แต่ไม้จากต้นแมกโนเลียได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความแข็งแกร่งที่สุด และถูกนำมาใช้เพื่อสร้างดาวเทียมไม้ดวงนี้

มุราตะบอกว่า ยังคงต้องมีการทดลองอีกหลายอย่างที่จะกำหนดว่า ดาวเทียมนี้จะทำงานได้ดีเพียงใดในวงโคจร “ภารกิจประการหนึ่งของดาวเทียมคือ ตรวจวัดการเสียรูปของโครงสร้างไม้ในอวกาศ ไม้มีความทนทานและมั่นคงในทิศทางเดียว แต่อาจมีแนวโน้มที่จะมีการเปลี่ยนแปลงเชิงมิติและการแตกร้าวในทิศทางอื่น”

เขาเสริมว่า ยังคงต้องมีการตัดสินใจขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับจรวดปล่อยดาวเทียม โดยทางเลือกในปัจจุบันเหลือเพียงยาน Orbital Sciences Cygnus ในช่วงฤดูร้อนนี้ หรือจรวด SpaceX Dragon ในปลายปี

หากลิกโนแซตสามารถทำงานได้ดีระหว่างอยู่ในวงโคจร จะเท่ากับเป็นการเปิดประตูบานใหม่ในเรื่องของวัสดุที่ใช้ในการสร้างดาวเทียม

เป็นที่คาดกันว่า ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่ละปีจะดาวเทียมมากกว่า 2,000 ดวงถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ และอะลูมิเนียมที่เป็นวัสดุหลักในการสร้างดาวเทียม ก็มีแนวโน้มที่จะสะสมในชั้นบรรยากาศชั้นบนในขณะที่พวกมันถูกเผาไหม้เมื่อกลับมายังโลก อาจก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมในไม่ช้า

การวิจัยล่าสุดโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา เปิดเผยว่าอะลูมิเนียมจากดาวเทียมที่เดินทางกลับเข้ามาอาจทำให้ชั้นโอโซน ซึ่งปกป้องโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ ลดลงอย่างรุนแรง

แต่ปัญหานั้นจะหมดไปหากดาวเทียมสร้างจากไม้ เพราะเมื่อมันกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้งหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจ แม้จะเกิดการเผาไหม้ แต่จะทำให้เกิดเพียงผงขี้เถ้า (ซึ่งย่อยสลายได้ทางชีวภาพ) เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

 

เรียบเรียงจาก The Guardian