Ein Team japanischer Wissenschaftler schrieb Geschichte, als der weltweit erste Holzsatellit, LignoSat, nicht nur erfolgreich in die Umlaufbahn eintrat, sondern auch unglaubliche 116 Tage überlebte.
Trotz Kommunikationsproblemen öffnete dieser anfängliche Erfolg die Tür für LignoSat-2 und gab Anlass zur Hoffnung auf eine Zukunft, in der Holz in der Raumfahrtindustrie Aluminium ersetzt.
Professor Takao Doi, ein ehemaliger Astronaut und Hauptinspirationsquelle des Projekts, träumte schon immer von Holzkonstruktionen im Weltraum, inspiriert von den alten Tempeln in Kyoto, die seit über einem Jahrtausend existieren.
„Wenn wir Holz im Weltraum verwenden können, können wir den Weltraum für immer nachhaltig entwickeln“, erklärte er.
Die Idee eines „Holz-Weltraumzeitalters“ gewann im vergangenen Jahr mit dem Start von LignoSat, dem weltweit ersten Holzsatelliten, an Bedeutung. Entwickelt von Professor Doi, einem Wissenschaftlerteam der Universität Kyoto und dem Forstunternehmen Sumitomo Forestry, ist LignoSat ein kompakter CubeSat, der relativ günstig und einfach zu bauen ist.
Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die Umweltbelastung durch das Raumfahrzeug zu verringern, da Holz ein erneuerbarer Rohstoff ist und bei der Verbrennung beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre weniger Schadstoffe verursacht.
LignoSat wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA von der Internationalen Raumstation ISS aus eingesetzt und war 116 Tage lang im Orbit im Einsatz.
Obwohl LignoSat in Bezug auf das physische Überleben ein großer Erfolg war, gab es bei ihm ein bedauerliches Problem: Nach seinem Start am 9. Dezember 2024 war es den Wissenschaftlern in Kyoto nicht mehr möglich, mit ihm zu kommunizieren.
Damit blieben vier der fünf Hauptforschungsziele unerfüllt, darunter die Messung von Verformung, Temperatur, magnetischer Permeabilität und den Auswirkungen der Weltraumstrahlung auf Holz. „Leider haben wir keine der Informationen erhalten, die wir wissen wollten“, räumt Professor Doi ein.
Eine erste Analyse deutet auf zwei mögliche Fehler hin: Einer oder alle drei Schalter, die das System und die Satellitenantenne aktivieren, sind möglicherweise nicht eingeschaltet, oder das Computerprogramm wurde möglicherweise nicht richtig initialisiert.
Trotz des Ausfalls des Kommunikationssystems erzielte LignoSat zwei wichtige Erfolge.
Erstens wurde gezeigt, dass ein Holzsatellit im Orbit überleben kann, ohne auseinanderzubrechen – ein beispielloses Ereignis. Zweitens vereinfachte es den Sicherheitsüberprüfungsprozess für hölzerne Raumfahrzeuge bei der NASA und ebnete so den Weg für eine einfachere Zulassung nachfolgender Holzsatelliten.
Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen entwickeln Professor Doi und seine Kollegen LignoSat-2, dessen Start für 2028 geplant ist. LignoSat-2 wird doppelt so groß sein wie der erste LignoSat und über zwei Kommunikationssysteme verfügen (eines innerhalb der Struktur und eines auf der Oberfläche montiert), um sicherzustellen, dass sich Kommunikationsfehler nicht wiederholen.
Durch den Einbau der Antenne in den Satellitenkörper würde sich zudem der Luftwiderstand während der Erdumlaufbahn verringern.
Umweltfreundlich
Professor Doi hat ein noch größeres Ziel: „Lasst uns eine Weltraumholzindustrie aufbauen.“ Er sieht eine Zukunft vor sich, in der Holz Aluminium als Hauptmaterial für Satelliten ersetzt.
Holz ist günstiger, einfacher zu verwenden und leichter als herkömmliche Materialien für Raumfahrzeuge, sodass die Weltraumentwicklung auch für Länder mit weniger Ressourcen zugänglicher ist.
Wenn herkömmliche Satelliten wieder in die Atmosphäre eintreten, verglühen sie und erzeugen winzige Aluminiumoxidpartikel, die die Ozonschicht zerstören, atmosphärische Prozesse stören und sogar das Magnetfeld der Erde verändern können.
Im Gegensatz dazu entstehen beim Verbrennen von Holz nur Kohlendioxid, biologisch abbaubare Asche und Wasserdampf, also wesentlich umweltfreundlichere Produkte.
Zwar bedarf es noch weiterer Forschung, doch die Zersetzungsprodukte des Holzes lassen sich leichter beurteilen, da sie die Haupttreiber atmosphärischer Prozesse sind.
Da derzeit jährlich einige hundert verfolgte Objekte zur Erde zurückkehren, stellt die Abnutzung metallischer Raumfahrzeuge kein großes Umweltproblem dar. Mit dem rasanten Wachstum der Raumfahrtindustrie wird die Suche nach umweltfreundlicheren Materialien jedoch immer dringlicher.
Schon der Ersatz eines kleinen Teils der Satellitenkomponenten durch Holz könne die Umweltverschmutzung deutlich reduzieren, sagte Jari Mäkinen, Mitbegründer von Arctic Astronautics (einem finnischen Unternehmen, das auch den Holzsatelliten WISA Woodsat entwickelt).
Natürlich stellt Holz auch eine Herausforderung für Raumfahrzeugingenieure dar. Als natürliches Material kann Holz Unvollkommenheiten aufweisen und verhält sich in verschiedene Richtungen nicht einheitlich.
Raphaela Günther, Doktorandin an der Technischen Universität Dresden, arbeitet an der Entwicklung von Materialien für Raumfahrzeuge aus Holzfasern und Bindemitteln, die sich gleichmäßiger verhalten.
„Die Frage ist nicht, ob wir anfangen, nachhaltigere Materialien für Raumfahrzeuge zu verwenden“, betont Günther. „Ich denke, das müssen wir.“
Mit diesen vielversprechenden Fortschritten rückt der Traum von einer „grünen“ Zukunft im Weltraum der Realität immer näher.
Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ve-tinh-go-song-sot-116-ngay-mo-ra-ky-nguyen-moi-cho-tau-vu-tru-20250713221702141.htm
Kommentar (0)