6 juni 2024
Een lage baan om de aarde, het gebied van de ruimte binnen 1.200 mijl van het aardoppervlak, is het meest geconcentreerde gebied voor orbitaal puin. (Afbeelding tegoed: NASA Orbital Debris Program Office)
Commerciële vluchten in een lage baan om de aarde nemen een vlucht, er worden elk jaar meer satellieten gelanceerd (2.166 alleen al uit de VS in 2023) en er ontstaan nieuwe ruimtecapaciteiten, zoals robotproductie in een baan om de aarde. Het probleem is echter niet per se het volume van het ruimtevaartuig - het is de puinhoop die ze achterlaten.
Ruimtepuin is in wezen orbitale roadkill. Er zijn duizenden ter ziele gegane ruimtevaartuigen en raketlichamen en miljoenen stukken ruimteafval in een baan om de aarde met duizenden mijlen per uur, volgens een recent National Geographic-verhaal. Het heeft satellieten beschadigd, ruimtewandelingen bedreigd en zelfs een ravage aangericht op aarde - in maart sloeg een pallet gevuld met gebruikte nikkel-waterstofbatterijen, weggegooid door het internationale ruimtestation ISS in 2021, door het dak van een huis in Florida.
In een poging om de toename van troep boven de stratosfeer te beperken naarmate de ruimte-industrie blijft groeien, kondigden de Kyoto Universiteit en Sumitomo Forestry vorige week de voltooiing aan van LignoSat,'s werelds eerste houten kunstmatige satelliet.
LignoSat zal in september vanaf het Kennedy Space Center in Florida naar het internationale ruimtestation worden gelanceerd, met een maand later een volgende lancering vanaf de Japanse experimenteermodule Kibo van het station.
Aan het begin van het project stuurden onderzoekers eerst houten monsters, waaronder magnolia, kersen en berken, naar de ruimte voor tests, waarbij ze magnolia, afkomstig uit het bedrijfsbos van Sumimoto Forestry, selecteerden als de winnende kandidaat voor zijn stabiliteit en lichtheid.
LignoSat is een doos ter grootte van een koffiemok met houten panelen van minder dan een halve centimeter dik over een aluminium frame. De kubus werd in elkaar gezet met behulp van een traditionele Japanse techniek genaamd sashimono, waarbij houten voorwerpen zonder spijkers in elkaar worden gezet door gebruik te maken van complexe houtverbindingen. Deze aanpak zorgt ervoor dat de stukken perfect in elkaar passen en dat deze constructie geen invloed heeft op de radiotransmissie of mechanische apparatuur wanneer deze in gebruik is op het station.
"Als je hout op aarde gebruikt, heb je de problemen van verbranding, rotting en vervorming, maar in de ruimte heb je die problemen niet", vertelde Koji Murata, een onderzoeker aan de Universiteit van Kyoto, aan CNN. "Er is geen zuurstof in de ruimte, dus het brandt niet, en er leven geen levende wezens in, dus ze rotten niet."
Als de LignoSat het einde van zijn mechanische leven bereikt, daalt hij af in de atmosfeer en verbrandt hij, waarbij alleen biologisch afbreekbare as overblijft. Traditionele metalen satellieten kunnen risico's op luchtvervuiling opleveren tijdens de terugkeer. Dit zou een belangrijke doorbraak kunnen betekenen voor het vinden van creatieve oplossingen die rekening houden met zowel de prestaties als de milieueffecten van de gebruikte materialen.
Tijdens zijn zesjarige missie zal de satelliet rapporteren over de uitzetting en inkrimping van hout en hoe het bestand is tegen hitte. Het ontwerp zal ook testen of hout kan worden gebruikt voor structurele doeleinden in de ruimte. Deze gegevens zullen later door het communicatiestation van de Universiteit van Kyoto worden gebruikt voor de ontwikkeling van een tweede satelliet, de LignoSat-2.
"Het uitbreiden van het potentieel van hout als duurzame hulpbron is belangrijk", vertelde Takao Doi, een professor en astronaut aan de Universiteit van Kyoto, aan The Japan Times. "We streven ernaar om in de toekomst menselijke habitats te bouwen met hout in de ruimte, zoals op de maan en Mars."
Ondertussen werken ruimteagentschappen eraan om te voorkomen dat er meer puin ontstaat en om innovatieve manieren te vinden om de duizenden tonnen ruimteafval die al in een baan om de aarde zijn, op te ruimen.
Vorige maand ondertekenden een dozijn landen het Zero Debris Charter van het Europees Ruimteagentschap, een niet-bindende overeenkomst om het ontstaan van brokstukken in de ruimte te beperken. In april publiceerde NASA het eerste deel van zijn Space Sustainability Strategy, die plannen bevat om baanbrekende methodes te identificeren om risico's op te sporen en te voorspellen bij het werken rond ruimtepuin en om kosteneffectieve manieren te vinden om het ontstaan van nieuw ruimtepuin te verminderen.
"De ruimte is druk - en wordt alleen maar drukker", zei Pam Melroy, adjunct-beheerder van NASA, in een verklaring. "Als we ervoor willen zorgen dat kritieke delen van de ruimte behouden blijven, zodat onze kinderen en kleinkinderen ze kunnen blijven gebruiken ten voordele van de mensheid, is het nu tijd om te handelen."