木殼衞星上太空，究竟靠不靠譜？_風聞

作者：蘭順正首發自：科普中國-軍事科技前沿

木殼衞星上太空，究竟靠不靠譜？在2021年12月31日據日本共同社報道，日本京都大學(Kyoto University)和住友林業公司(Sumitomo Forestry)表示，兩者正在推進計劃，爭取2023年發射全球首顆木製人造衞星。

　　鋁殼衞星危害多

　　近年來，越來越多的衞星被用於導航、預報以及互聯網等服務。據麻省理工學院的數據顯示，預計到2025年每年約有1100顆衞星發射。但是衞星在給人類帶來便利的同時，各種問題也隨之而來，如按照世界經濟論壇的研究，目前有近 6000顆衞星繞地球運行，可其中約60%已經失去功能，在未來幾年中可能還會有成千上萬顆報廢衞星繼續飄在軌道上。

編輯　　太空垃圾早已成為大問題

　　現在大多數衞星材料主要使用鋁、凱夫拉和鋁合金，這些材料都可以幫助衞星在真空中承受極端温度和不斷的輻射轟擊。但是在衞星報廢后，這層“金剛不壞之身”也使失靈衞星長期滯留在在軌道上，從而導致繞地球運行的太空垃圾數量不斷增加。這些太空垃圾的移動速度非常快，因此可能會對其他衞星和載人航天任務構成了重大威脅。

　　同時，即使報廢衞星最終重返大氣層，衞星中使用的鋁也會在返回地球時碎裂，產生數百或數千個微小的氧化鋁顆粒，這些顆粒會飄浮在高層大氣中多年，由於氧化鋁顆粒會反射太陽光，有可能造成地球氣温下降等環境問題。

　　木殼衞星潛力大

　　而如果衞星採用木質外殼的話，乍一聽似乎不靠譜，但木材可以很結實，有彈性，也可以很輕。研究表明，木材可以承受太空中的極端温度（-150-150℃），並且不會受到近真空條件的明顯影響。木質衞星在運用完畢後可在大氣層燃盡，不會向大氣中釋放有害物質，也不會有碎片落在地面上造成危險，對環境的負擔較小。同時由於木材不會屏蔽電磁波，因此可把天線放在內部，具有材料費便宜、容易加工的優點，可以有效降低衞星的製作與發射成本。

編輯　　木殼衞星既廉價又環保

　　在2020年12月30日本住友林業公司與京都大學宣佈合作開發一個項目，以測試將木材用作人造衞星組成部分的設想。當時的報道稱，該項目將始於在極端環境下測試不同類型木材的實驗。在2021年4月，住友林業表示該公司已經開始研究樹木生長情況和木質材料在太空中的應用，並將致力於開發耐高温的木質材料。同時，京都大學負責研究不同類型的木材，並在地球上各種極端天氣條件下對它們進行測試。

　　除了日本外，歐洲也在進行着相關的研究。在2021年6月歐空局宣佈它將為第一顆木製衞星(WISA Woodsat)送入軌道提供支持。資料顯示，WISA Woodsat是一個10x10x10釐米的CubeSat納米衞星，由標準化的盒子建成。這顆衞星的服務面板是由膠合板製成，而衞星上唯一的非木質外部部件，則是用於部署到太空的角形鋁軌和一個金屬自拍杆。該衞星的製造商稱，衞星所使用的膠合板就是普通樺木。但為了其在太空中使用，木材被放置在熱真空室中進行乾燥，並使用原子層沉積法沉積了一個非常薄的氧化鋁層，以儘量減少木材在太空中產生的不必要的蒸汽。此外在衞星所使用的傳感器中，還包含一個用於監測在軌道上發射後幾小時和幾天內星載空腔局部壓力的壓力傳感器。

　　根據此次的報道，住友林業公司與京都大學計劃製造的是邊長約10釐米的立方體小型衞星，其採用以木材與太陽能電池覆蓋外側的結構，內部放置電子線路板等。按照計劃，二者將於2022年2月啓動把木材暴露在太空中並確認持久性的實驗。實驗中，研究團隊將把硬度各異的厚朴木蘭、山櫻、嶽樺的木板安裝在國際空間站（ISS）外的實驗裝置上，在太空中暴露約9個月，調查極限環境下的木材劣化狀況。另外，研究團隊還計劃向日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）推介該木製人造衞星。

　　軍事小詞典

　　太空垃圾危害：試驗表明，直徑3.6毫米的鋁彈丸在6.22千米/秒左右的速度下就能擊穿50毫米厚的鋁蜂窩板，而且空間碎片撞擊衞星的平均速度可達10千米/秒，所以毫米級碎片不但對星外設備構成重大威肺，還對星內設備造成威脅，特別是一些對撞擊敏感的電子設備儲能設備等。