航天器返回地球时污染多 日本将试射木制卫星LignoSat
太空飞行器如卫星、探测器等物体重返地球时,在穿越大气层的过程中可能产生许多氧化铝微粒,影响地球环境。日本科学家为此研发了“木制”的微型卫星,预计今夏使用美国火箭发射,测试能否取代金属,当木制卫星进入大气层时,就只会产生可生物降解的灰烬。
英国《观察家报》17日报导,日本京都大学与住友林业合作研发木制卫星,使用的是木兰树木;经过长期实验后,确认木兰木是最坚固、也是最合适的木材。
第一次测试是在仿照太空环境的实验室进行,木兰木样本没有出现任何可测量到的变化,既没有分解、也没有损坏的情况。研究计划负责人、京都大学教授村田功二说,木兰木承受太空环境的能力让科学家们都相当惊艳。
之后,木兰木样本被送上国际太空站(ISS),在那里进行了约一年的环境暴露实验,然后带回地球,依然完好无缺。村田教授说,这应该是因为太空里没有任何可以导致木材燃烧的氧气,也没有任何会导致木材腐烂的生物。
木制微型卫星LignoSat的原型设计。翻摄京都大学Kyoto University
京都大学现正使用木兰木来打造一个微型探测器“LignoSat”,以便确认木制卫星在太空的表现。村田教授说,“卫星任务之一是要测量木制卫星结构在太空中变形的情况。木材在某一个方向受力时可能很稳固,但在另一个方向就可能变形或断裂”。
至于要如何把LignoSat微型探测器送上太空,村田表示,可能会趁今夏美国航天总署(NASA)发射天鹅座(Cygnus)补给船到国际太空站时带上去,或者由今年稍晚民间太空公司SpaceX的天龙号(Dragon)补给船带去。
LignoSat要在太空运行至少6个月,才能重返地球大气层。若LignoSat能在太空正常运作,木头成为卫星材料的可能性就更高;木材在大气燃烧时只会产生灰烬,且这是可生物降解的。
日本航天员、京都大学太空工程师土井隆雄日前警告,目前所有重新进入大气层的卫星都会燃烧,产生氧化铝微粒,这些微粒在增温层(上层大气)漂浮多年,但终将影响地球环境。加拿大卑诗大学(UBC)科学家近日研究也显示,卫星重返大气层时燃烧释放的铝可能严重消耗臭氧层,并影响到达地表的阳光量。
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