ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นสร้างประวัติศาสตร์เมื่อดาวเทียมไม้ดวงแรกของโลก LignoSat ไม่เพียงแต่เข้าสู่วงโคจรได้สำเร็จเท่านั้น แต่ยังสามารถอยู่รอดได้นานถึง 116 วันอีกด้วย
แม้จะมีปัญหาด้านการสื่อสาร ความสำเร็จเบื้องต้นนี้ก็เปิดประตูสู่ LignoSat-2 และความหวังสำหรับอนาคตที่ไม้จะมาแทนที่อะลูมิเนียมในอุตสาหกรรมอวกาศ
ศาสตราจารย์ทาคาโอะ โดอิ อดีตนักบินอวกาศและผู้สร้างแรงบันดาลใจหลักเบื้องหลังโครงการนี้ มีความฝันเกี่ยวกับโครงสร้างไม้ในอวกาศมาโดยตลอด โดยได้รับแรงบันดาลใจจากวัดโบราณในเกียวโตที่มีอายุกว่าพันปี
“หากเราสามารถใช้ไม้ในอวกาศได้ เราก็สามารถพัฒนาพื้นที่ที่ยั่งยืนได้ตลอดไป” เขากล่าว
แนวคิดเรื่อง “ยุคอวกาศไม้” ได้รับความสนใจอย่างมากเมื่อปีที่แล้วจากการปล่อย LignoSat ดาวเทียมไม้ดวงแรกของโลก LignoSat พัฒนาโดยศาสตราจารย์โดอิ ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเกียวโต และบริษัททำไม้ Sumitomo Forestry LignoSat เป็น CubeSat ขนาดกะทัดรัด ราคาไม่แพง และประกอบง่าย
เป้าหมายหลักของโครงการคือการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากยานอวกาศ เนื่องจากไม้เป็นวัสดุหมุนเวียนและสร้างมลพิษน้อยลงเมื่อถูกเผาเมื่อกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก
องค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น (JAXA) ได้นำ LignoSat ขึ้นสู่อวกาศจากสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) และปฏิบัติการในวงโคจรเป็นเวลา 116 วัน
แม้ว่าจะประสบความสำเร็จอย่างมากในแง่ของการอยู่รอดทางกายภาพ แต่ LignoSat กลับต้องเผชิญกับปัญหาที่น่าเสียดาย นั่นคือ นักวิทยาศาสตร์ในเกียวโตไม่สามารถสื่อสารกับมันได้หลังจากปล่อยตัวเมื่อวันที่ 9 ธันวาคม พ.ศ. 2567
ทำให้วัตถุประสงค์การวิจัยหลัก 4 ใน 5 ประการ ซึ่งได้แก่ การวัดการเสียรูป อุณหภูมิ ความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็ก และผลกระทบของรังสีในอวกาศที่มีต่อไม้ ยังไม่บรรลุผล “น่าเสียดายที่เราไม่ได้รับข้อมูลที่ต้องการทราบเลย” ศาสตราจารย์ดอยยอมรับ
การวิเคราะห์เบื้องต้นชี้ให้เห็นถึงความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นได้ 2 ประการ ได้แก่ สวิตช์หนึ่งตัวหรือทั้งสามตัวที่ทำหน้าที่เปิดใช้งานระบบและเสาอากาศของดาวเทียมอาจไม่ได้เปิดอยู่ หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อาจไม่ได้เริ่มทำงานอย่างถูกต้อง
แม้ว่าระบบการสื่อสารจะล้มเหลว แต่ LignoSat ก็ยังประสบความสำเร็จที่สำคัญสองประการ
ประการแรก การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าดาวเทียมที่ทำด้วยไม้สามารถอยู่รอดในวงโคจรได้โดยไม่แตกหัก ซึ่งถือเป็นสิ่งที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ประการที่สอง การทดลองนี้ได้ปรับปรุงกระบวนการตรวจสอบความปลอดภัยของยานอวกาศที่ทำด้วยไม้ร่วมกับ NASA ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งปูทางให้ดาวเทียมที่ทำด้วยไม้รุ่นต่อๆ ไปได้รับใบอนุญาตได้ง่ายขึ้น
โดยอาศัยบทเรียนที่ได้รับ ศาสตราจารย์ Doi และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงกำลังพัฒนา LignoSat-2 ซึ่งมีกำหนดปล่อยในปี 2028 LignoSat-2 จะมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของ LignoSat ดวงแรก โดยมีระบบการสื่อสารสองระบบ (ระบบหนึ่งอยู่ภายในโครงสร้างและอีกระบบหนึ่งติดตั้งบนพื้นผิว) เพื่อให้แน่ใจว่าความล้มเหลวในการสื่อสารจะไม่เกิดขึ้นซ้ำอีก
การติดตั้งเสาอากาศภายในตัวดาวเทียมจะช่วยลดแรงต้านขณะโคจรรอบโลกด้วย
เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ศาสตราจารย์ดอยแบ่งปันความทะเยอทะยานที่ยิ่งใหญ่กว่านั้น: "มาสร้างอุตสาหกรรมไม้ในอวกาศกันเถอะ" เขาจินตนาการถึงอนาคตที่ไม้จะมาแทนที่อะลูมิเนียมในฐานะวัสดุหลักสำหรับดาวเทียม
ไม้มีราคาถูกกว่า ใช้งานง่ายกว่า และเบากว่าวัสดุสำหรับยานอวกาศทั่วไป ทำให้การพัฒนาอวกาศเข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับประเทศที่มีทรัพยากรน้อยกว่า
เมื่อดาวเทียมทั่วไปกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ พวกมันจะเผาไหม้และสร้างอนุภาคอะลูมิเนียมออกไซด์ขนาดเล็ก ซึ่งสามารถทำลายชั้นโอโซน ขัดขวางกระบวนการในชั้นบรรยากาศ และแม้แต่เปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กของโลกได้
ในทางตรงกันข้าม เมื่อไม้ถูกเผาไหม้ จะผลิตเพียงคาร์บอนไดออกไซด์ เถ้าที่ย่อยสลายได้ และไอน้ำ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ามาก
แม้ว่าจะต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม แต่ผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลายของไม้สามารถประเมินได้ง่ายกว่า เนื่องจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของกระบวนการในบรรยากาศ
ปัจจุบัน มีวัตถุที่ถูกติดตามหลายร้อยชิ้นเดินทางกลับมายังโลกในแต่ละปี การเสื่อมสภาพของยานอวกาศโลหะจึงไม่ใช่ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอุตสาหกรรมอวกาศขยายตัวอย่างรวดเร็ว การค้นหาวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจึงกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้น
Jari Mäkinen ผู้ก่อตั้งร่วมของ Arctic Astronautics (บริษัทฟินแลนด์ที่กำลังพัฒนาดาวเทียมไม้ WISA Woodsat) กล่าวว่า การเปลี่ยนส่วนประกอบของดาวเทียมแม้เพียงส่วนเล็กๆ ด้วยไม้ก็สามารถลดมลพิษได้อย่างมาก
แน่นอนว่าไม้ก็เป็นความท้าทายสำหรับวิศวกรยานอวกาศเช่นกัน เนื่องจากไม้เป็นวัสดุธรรมชาติ จึงอาจมีข้อบกพร่องและมีลักษณะที่ไม่สม่ำเสมอในทิศทางต่างๆ
งานวิจัยของ Raphaela Günther นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยเทคนิคเดรสเดน กำลังพยายามสร้างวัสดุสำหรับยานอวกาศจากเส้นใยไม้และวัสดุยึดติดที่มีพฤติกรรมสม่ำเสมอมากขึ้น
“คำถามไม่ใช่ว่าเราจะเริ่มใช้วัสดุยานอวกาศที่ยั่งยืนมากขึ้นหรือไม่” กุนเธอร์ยืนยัน “ผมคิดว่าเราต้องทำ”
ด้วยความก้าวหน้าที่มีแนวโน้มดีเหล่านี้ ความฝันของอนาคตที่ “เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” ในอวกาศกำลังใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ve-tinh-go-song-sot-116-ngay-mo-ra-ky-nguyen-moi-cho-tau-vu-tru-20250713221702141.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)