京都大学和住友林业株式会社自 2020 年 4 月起就开始了太空木材项目,花了大约四年的时间开发出了木质人造卫星 (LignoSat)。它计划于4年2024月6日交付给JAXA,并在抵达国际空间站(ISS)约一个月后从日本实验舱“希望”释放到太空。

 此次将发射的实木人造卫星(飞行模型)的结构,根据各种物理性能测试的结果,选择了玉兰木作为可以在太空稳定使用的树种。使用在住友林业纹别公司拥有的森林中砍伐的木兰,不使用任何螺钉或粘合剂,精心而牢固地组装结构的结构,这被称为“Tomegatakushi Arikumitsugi”。采用了日本传统技术。

 完成的木制人造卫星是一颗名为 CubeSat 的超小型卫星,每边尺寸为 1 毫米见方,并已成功通过 NASA/JAXA 的多次严格安全检查。木材在太空中的使用在世界上首次得到正式批准。为了准备外层空间的操作,它将被装载到一个空间上,计划从山脊释放到太空中。

 从国际空间站释放后,计划测量木结构的应变、内部温度分布、地磁和软误差,并将数据发送到安装在京都大学校园内的通信站。未来,我们将继续分析从这颗木制人造卫星获得的各种数据。

 这颗木质卫星的研制是各种物理性能测试的结果,包括2022年3月至12月在国际空间站外部平台上进行的木质空间暴露实验,以及地面振动测试、热真空测试和除气测试。根据获得的数据。在木材太空暴露实验中,我们证实了木材具有优异的强度和耐久性,即使在温度变化大、宇宙射线强大的恶劣太空环境下,也不会开裂、翘曲或剥落。其他地面测试也表明,木材对宇航员的健康和安全、精密设备或光学元件没有负面影响。

 经过无数次的实验和测试,它通过了NASA/JAXA的检查,证明了在太空使用木材的安全性。木制人造卫星通过了NASA/JAXA的安全审查,并批准在外层空间使用木材,这对于航天工业和木材工业来说都是极其有价值的一步,对于航天工业来说都是极其有价值的一步以及木材工业,展示木材作为可持续资源的潜力,对于扩大木材利用范围、促进木材进一步利用具有重要意义。

 此外,为了避免成为外太空的空间碎片,国际规则是完成任务的小型人造卫星必须重新进入大气层并烧毁。传统的金属卫星在燃烧时会产生称为氧化铝颗粒的细颗粒,这会对地球的气候和通信产生负面影响,但由于木材在重新进入大气层时会燃烧掉,因此未来木制卫星可能会产生这种影响。预计可通过增加卫星数量来减少。

 京都大学将使用第一颗木制人造卫星(LignoSat)的开发技术和运行数据作为目前正在计划的第二个装置的设计的基本材料,并考虑将数据用于第二个装置的测量单元。

 住友林业将进一步分析通过这一开发获得的知识,旨在阐明纳米级材料劣化的基本机制。通过阐明这一机制,我们将开发抑制木材劣化的技术,促进高耐用性木质外装材料等高功能性木质建筑材料的开发以及木材的新用途,并将其用于以前从未使用过木材的地方。例如,这将导致数据中心设施等木材使用的扩大,并有助于林业和木材工业的发展。

参考:【住友林业株式会社】世界首颗木质人造卫星(LignoSat)完工,移交给JAXA在太空运行追求木材的潜力,旨在扩大木材的用途

京都大学

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