שיגור לוויין חדשני: ניסוי בעץ במסלול
מהלך פורץ דרך, לוויין מעץ בשם ליגנוסאט שוגר לחלל מתחנת החלל הבינלאומית (ISS), במטרה לחקור כיצד חומרים בני קיימא עומדים בתנאים מאתגרים של מסלול. פרויקט ייחודי זה, בראשות אוניברסיטת קיושו ושותפות סומיטומו, שואף לחולל מהפכה בייצור לוויינים באמצעות משאבים מתחדשים.
באורך של 4 אינצ'ים בכל צד, הלוויין הקובייתי 1U צפוי להישאר במסלול במשך כשלושה חודשים לפני שיחזור לכדור הארץ מונע על ידי חיכוך עם האטמוספירה. במהלך משימתו, החוקרים יעריכו בקפידה את ביצועי החיצוני מעץ המגנוליה של ליגנוסאט מול תנודות טמפרטורה קיצוניות ורמות קרינה גבוהות הנפוצות בחלל.
לוויינים במסלול נמוך סביב כדור הארץ יכולים להתמודד עם טמפרטורות לוהטות של עד 250 מעלות פרנהייט כאשר הם חשופים לשמש, ולטפול ל-250 מעלות מתחת לאפס בצל כדור הארץ. תנאים קשים אלו מובילים בדרך כלל להתדרדרות מהירה של החומרים, מה שהופך את השימוש בסגסוגות אלומיניום לנפוץ בעיצוב לוויינים, למרות הפוטנציאל שלהן לייצר שאריות מתכתיות מזיקות בעת חזרה לאטמוספירה.
מעקב אחר ביצועי ליגנוסאט עשוי להציג עידן חדש להנדסת אווירונאוטיקה ידידותית לסביבה, במיוחד כאשר הדאגות לגבי השפעות סביבתיות הקשורות ללוויינים הולכות ומתרקמות. מדענים גם עוקבים מקרוב אחר ההשפעות הגיאומגנטיות על הלוויין כדי להעריך את שלמותו התפקודית. אם הניסוי יצליח, גישה פורצת דרך זו המבוססת על עץ עשויה למקם את ליגנוסאט כמודל לעיצובים בני קיימא של כלי טיס עתידיים.
מהפכה בחלל: לוויין ליגנוסאט הידידותי לסביבה
בהתקדמותRemarkable עבור הנדסה אווירונאוטית בת קיימא, לוויין מעץ הידוע בשם ליגנוסאט שוגר בהצלחה למסלול מתחנת החלל הבינלאומית (ISS). ליגנוסאט פותח בשיתוף פעולה בין אוניברסיטת קיושו ושותפות סומיטומו, במטרה לחקור את העמידות של חומרים מתחדשים בתנאים הקיצוניים של החלל החיצון.
מפרט ותכונות עיקריות
ליגנוסאט הוא לוויין קובייתי 1U קומפקטי, באורך של 4 אינצ'ים בכל צד. הפרויקט פורץ הדרך לא רק בגלל השימוש בעץ כחומר בנייה ראשי, אלא גם בשל משך המשימה השאפתני שלו. הלוויין הזה מיועד להישאר במסלול נמוך סביב כדור הארץ במשך כשלושה חודשים, ולאחר מכן יחזור לכדור הארץ, בהאטה טבעית על ידי חיכוך עם האטמוספירה.
כיצד פועל ליגנוסאט
במהלך משימתו, ביצועי ליגנוסאט ייבחנו ביסודיות בתנאים הכוללים:
– תנודות טמפרטורה קיצוניות: חוויות טמפרטורות שיכולות להגיע ל-250°F באור השמש ולרדת ל- -250°F בצל.
– חשיפה לקרינה: הערכת כיצד עץ מגנוליה עומד מול רמות הקרינה הגבוהות הנפוצות בחלל.
– מעקב גיאומגנטי: הבנת ההשפעות הגיאומגנטיות על החומרים והשלמות המבנית של הלוויין.
יתרונות וחסרונות בשימוש בעץ בבניית לוויינים
יתרונות:
1. קיימות: שימוש במשאבים מתחדשים כדי למזער את טביעת הרגל האקולוגית.
2. הפחתת רעילות ריצה: בניגוד לחומרים מסורתיים כמו אלומיניום, לוויינים מעץ עשויים לייצר פחות שאריות מזיקות בעת חזרה לאטמוספירה.
3. פוטנציאל למבנים קלים: עץ יכול להציע משקל נמוך בהשוואה למתכות, מה שתורם ליעילות השיגור.
חסרונות:
1. דאגות עמידות: שלמות הארוך של העץ בתנאים קיצוניים עדיין נמצאת תחת בדיקה.
2. נתונים היסטוריים מוגבלים: היו מעט תקדימים לשימוש בחומרים אורגניים בחלל, מה שמוביל לאי-ודאויות לגבי ביצועים.
3. תהליכי ייצור מורכבים: התאמת עץ לסטנדרטים של תחום האווירונאוטיקה עשויה לדרוש פתרונות הנדסיים חדשניים.
תובנות וחזיות לעתיד
אם ניסוי ליגנוסאט יצליח, הוא עשוי להניע שינוי בייצור לוויינים לעבר פרקטיקות ידידותיות לסביבה. ההשלכות של פרויקט זה חורגות מעבר לתועלות סביבתיות גרידא; הן מקדמות פרדיגמה חדשה בחדשנות אווירונאוטית על ידי כך שהן עשויות לסלול את הדרך לבחינה של חומרים מתחדשים נוספים בחלל.
היבטים ביטחוניים
עם הדאגות ההולכות ומתרקמות לגבי פסולת חלל והשפעת הסביבה של לוויינים, ליגנוסאט מציע הזדמנות להעריך מחדש את הבחירות החומריות. המטרה היא להבטיח שכוכבי לכת יכולים להיכנס לאטמוספירה בבטחה ולמזער השפעות מזיקות על הסביבה ופעילויות אנושיות.
ניתוח שוק ומגמות
המגמה לעבר קיימות ניכרת בתעשיות שונות, כולל תעשיית החלל. ככל שחקר החלל ממשיך להתרחב—עם מספר הולך וגדל של לוויינים ששוגרו מדי שנה—הביקוש לפתרונות בני קיימא צפוי לעלות, ולעודד מחקר נוסף דומה לליגנוסאט.
לסיכום, ליגנוסאט עומד בצומת של מדע סביבתי והנדסה אווירונאוטית, משקף את הפוטנציאל לעתיד ירוק יותר בטכנולוגיית לוויינים. כאשר החוקרים בודקים את התוצאות של ניסוי שאפתני זה, התקווה נותרת כי הוא ידרבן דור חדש של עיצובים בני קיימא של כלי טיס.
למידע נוסף על חידושים בטכנולוגיית לוויינים, בקרו ב- NASA.
