El primer satélite de madera del mundo podría presagiar la era de la exploración de espacios verdes

Los investigadores dieron a conocer el mes pasado el primer satélite de madera del mundo y lo describieron como allanando el camino para más usos de la madera en el espacio exterior. Los materiales serán más continuo Dicen que es menos contaminante que los metales utilizados en los satélites tradicionales.

Investigadores de la Universidad de Kyoto en Japón y la empresa maderera Sumitomo Forestry, con sede en Tokio, demostraron el satélite, llamado LignoSat, a finales de mayo. El cubo, de aproximadamente 10 centímetros de altura, está fabricado con paneles de madera de magnolia y tiene un marco de aluminio, paneles solares, placas de circuitos impresos y sensores. Los paneles incorporan técnicas tradicionales japonesas de carpintería de madera que no dependen de pegamento ni accesorios metálicos.

Usar madera en un espacio puede parecer contradictorio porque es combustible, pero esta característica puede ser deseable. Para reducir el creciente problema Basura espacial Naves y estaciones espaciales amenazantes, plataformas de cohetes y satélites se sumergen intencionadamente en la atmósfera terrestre para quemarse. Pero durante la combustión liberan partículas de aluminio y otros metales. Está previsto el lanzamiento de varias naves espaciales.Los científicos han advertido que se desconocen los efectos medioambientales de esta contaminación.

Cuando el LignoSat regrese a la Tierra, después de seis meses a un año de servicio, la flor de magnolia se quemará por completo y liberará sólo vapor de agua y dióxido de carbono, dice Takao Doi, astronauta e ingeniero de la Universidad de Kioto y miembro de la investigación. equipo. Señala otros beneficios de la madera: es resistente en el duro entorno del espacio y no bloquea las ondas de radio, lo que la hace adecuada para recintos de antenas.

Existe un precedente de naves espaciales con piezas de madera. Lanzado en 1962, el módulo de aterrizaje lunar Ranger 3 de la NASA tenía una carcasa de madera de balsa destinada a proteger su cápsula durante su aterrizaje lunar (el módulo de aterrizaje no funcionó correctamente, no alcanzó la luna y comenzó a orbitar el sol).

Pioneros de la madera

LignoSat costará aproximadamente 191.000 dólares para diseñar, fabricar, lanzar y operar. Los sensores a bordo evaluarán la presión sobre la madera, la temperatura, las fuerzas geomagnéticas y la radiación cósmica, además de recibir y transmitir señales de radio. El satélite fue entregado a la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y será transportado a la Estación Espacial Internacional en septiembre, antes de ser puesto en órbita en noviembre.

El crecimiento ha sido lento para el proyecto, que comenzó en 2020 con especulaciones sobre el potencial más amplio de la madera espacial para una mejor sostenibilidad.

“En nuestras primeras conversaciones, el Dr. Doi sugirió que construyéramos hábitats de madera en la Luna”, dice Koji Murata, miembro del equipo del Laboratorio de Diseño de Biomateriales de la Escuela de Graduados en Agricultura de la Universidad de Kyoto. “También discutimos la posibilidad de construir cúpulas de madera en Marte para cultivar bosques de madera”.

Los colonos de Marte y la Luna, como todos los astronautas, tendrán que utilizar materiales locales: regolito (material rocoso en la superficie), dióxido de silicio y otros minerales, en el caso de Marte. Pero la madera puede desempeñar un papel en la construcción de refugios temporales o permanentes. Murata señala los planes de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón y sus socios industriales para desarrollar refugios hechos parcialmente de madera, que podrían usarse en la Antártida o en la Luna.

“Las propiedades naturales de protección contra la radiación de la madera se pueden utilizar eficazmente para diseñar paredes o capas exteriores de hábitats espaciales para brindar protección”, dice Nisa Salem, especialista en materiales de ingeniería de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia. Del proyecto. “La madera es un aislante eficaz, capaz de regular la temperatura y reducir la transferencia de calor para mantener un ambiente interior confortable. La madera es fácil de trabajar, renovable y biodegradable, lo que está en consonancia con los objetivos de sostenibilidad de la exploración espacial”.

Salem señaló que es necesario garantizar la integridad estructural, la seguridad y la longevidad de la madera en el espacio.

La madera está hecha de celulosa unida por lignina, un tipo de polímero orgánico. Esto lo convierte en un miembro natural de la clase de materiales conocidos como compuestos, dice Scott J. McCormack, ingeniero de materiales de la Universidad de California, Davis, que no participó en el proyecto. Los compuestos se utilizan principalmente en la industria aeroespacial, por lo que no sorprende que se esté explorando su uso en satélites.

“Los compuestos son ideales para la industria aeroespacial –así como para los satélites– debido a sus propiedades Alta relación resistencia-peso“Pero tiene dudas sobre la eficacia de la madera como material estructural en la Luna o Marte”, dice McCormack. “Lo primero que le viene a la mente es la radiación cósmica galáctica”. [GCR] Cómo esto puede deteriorar las propiedades mecánicas de la madera con el tiempo. El GCR no es un gran problema para nosotros aquí en la Tierra, gracias a nuestra atmósfera.

Pero Murata dice que el equipo estudió mediciones de GCR y partículas energéticas solares (partículas de alta energía que emanan del sol) capturadas por el rover Curiosity de la NASA en Marte, así como los efectos de los rayos gamma sobre la madera en la Tierra. Se cree que la madera en Marte podría durar miles de años. “La radiación en Marte es un gran problema para los organismos vivos, incluidos los humanos”, afirma. “No creo que esto sea un gran problema para la madera”.