في 5 نوفمبر 2024، انطلقت مهمة SpaceX من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا، وعلى متنها قمر صناعي خاص جدًا: LignoSat، أول قمر صناعي في العالم مصنوع من الخشب. تم تصميم هذا الجهاز المبتكر من قبل فريق من جامعة كيوتو بالتعاون مع غابات سوميتوموويعد بإحداث ثورة في استخدام المواد في صناعة الطيران.
لقد تم اختيار خشب ماجنوليا للهيكل الرئيسي لـ LignoSat، في التزام واضح بمستقبل أكثر استدامة في الفضاء. فكرة استخدام الخشب لم تنشأ لمجرد نزوة، بل بسببها القدرة على تقليل النفايات بالتفكك التام عند عودتها إلى الغلاف الجوي، وهو أمر لا يحدث مع الأقمار الصناعية المعدنية التقليدية التي تترك وراءها جزيئات أكسيد الألومنيوم.
السبب وراء LignoSat
LignoSat هو نتيجة أربع سنوات من البحث بين علماء من جامعة كيوتو وشركة قطع الأشجار اليابانية المذكورة أعلاه. والغرض الرئيسي منه هو إثبات جدوى استخدام الخشب في صناعة الأقمار الصناعية، وبالتالي في استكشاف الفضاء. بالإضافة إلى ذلك، يهدف هذا القمر الصناعي إلى فتح الأبواب أمام سلسلة من الابتكارات التي يمكن أن تظهر في مجالات أخرى خارج الفضاء، مثل تكنولوجيا المواد المتجددة لعصر جديد.
حجمها مماثل لحجم أ مكعب 10 سم ويزن حوالي 1 كيلوغرام. على الرغم من أنه يبدو صغيرًا وهشًا، إلا أنه خضع لاختبارات مكثفة للتأكد من أن خشب الماجنوليا قادر على تحمل بيئة الفضاء الصعبة، حيث يمكن أن تتقلب درجات الحرارة بين -100 و100 درجة مئوية في فترات زمنية قصيرة جدًا.
قمر صناعي مستدام وبيئي
أحد الجوانب الأكثر تميزًا وسبب استخدام الخشب هو فاعليته القدرة على الاحتراق الكامل عندما يعود القمر الصناعي إلى الغلاف الجوي. وهذا يمنعها من أن تصبح "خردة فضائية" ولا تولد منتجات ثانوية ضارة يمكن أن تضر بالبيئة. وتشير التقديرات إلى أن هناك حاليا حولها 5.000 قمر صناعي غير نشط في المدار، إلى جانب ما يقرب من 20.000 ألف قطعة من النفايات الفضائيةمما يجعل مبادرات مثل LignoSat حلولاً عاجلة لمنع تفاقم هذه المشكلة.
خشب ماغنوليا، وهو مادة مستدامة وطبيعية، ليس صديقًا للبيئة فحسب، بل له مزايا أخرى أيضًا. من خلال عدم الحاجة إلى براغي أو مواد لاصقة في تجميعها، استخدم الفريق الذي قام ببنائه تقنيات النجارة اليابانية التقليدية، مما يجعلها أكثر مقاومة ومتانة في الفضاء، حيث تكون التغيرات في درجات الحرارة والإشعاع ثابتة. إن حقيقة قدرته على تحمل هذه الظروف هي اكتشاف مفاجئ، مما يؤكد إمكاناته المواد المتجددة في الفضاء.
اختبارات في الفضاء
بعد وصوله إلى محطة الفضاء الدوليةسيتم نشر LignoSat وسيبقى في المدار لمدة ستة أشهر. خلال هذا الوقت، سيتم إجراء العديد من الاختبارات لدراسة كيفية القيام بذلك الخشب يتحمل البيئة القاسية من الفضاء. وسيتم تجهيز المكونات الإلكترونية للقمر الصناعي بأجهزة استشعار تقيس سلوك الخشب في مواجهة الإشعاع الفضائي وتغيرات درجات الحرارة.
ومن المتوقع أن توفر نتائج هذه التجارب بيانات قيمة حول جدوى الاستخدام خشب لحماية المكونات الإلكترونيةوالتي قد تكون مفيدة في التطبيقات التكنولوجية الأخرى. على سبيل المثال، يمكن أن تستفيد مرافق البيانات أو التقنيات التي تتطلب الحماية من الإشعاع على الأرض من هذه النتيجة.
التطبيقات المستقبلية
إن LignoSat ليس مجرد فضول علمي؛ وقد يكون لنجاحها تأثير كبير على كيفية تصميم الأقمار الصناعية في المستقبل. ويأمل العلماء أنه إذا ثبتت جدوى هذه التكنولوجيا، فإن الأقمار الصناعية المستقبلية ستكون قابلة للتطبيق ولن يحتاجوا بعد الآن إلى الاعتماد على المعادن الثقيلة مما يزيد من تعقيد القضاء عليها.
بالإضافة إلى ذلك، لدى الفريق الذي يقف وراء هذا المشروع خطط طويلة المدى، والتي تشمل بناء البنية التحتية على القمر أو المريخ باستخدام الخشب. وفقًا للمسؤولين عن المشروع، فإن هذا لن يكون أكثر اقتصادًا فحسب، بل سيكون له أيضًا تأثير تأثير أقل على البيئةوهو أمر أساسي في سياق استكشاف الفضاء المستدام.
لم يتم تصميم LignoSat لمهمة فريدة من نوعها فحسب، بل يفتح الأبواب أمام سلسلة من الابتكارات في بناء الفضاء، ليبدأ حقبة جديدة حيث يمكن للمواد المتجددة أن تكون المفتاح للتقدم نحو الاستدامة في الكون.
ومن الآن فصاعدا، لا يمكن أن يستمر التوسع في صناعة الفضاء في النمو فحسب، بل أن يفعل ذلك أيضا بطريقة أكثر ملاءمة لكوكب الأرض. لقد أظهر LignoSat أن الأقمار الصناعية يمكن أن تكون صديقة للبيئة، حيث تقلل من النفايات أثناء أداء مهمتها. هذه مجرد بداية لما يبدو أنه مرحلة جديدة في تاريخ استكشاف الفضاء، حيث يمكن أن يكون الخشب عنصرًا أساسيًا للعيش والعمل في الفضاء.