京都大學和住友林業株式會社將啟動“國際空間站(ISS)木材的空間暴露實驗”。這是世界上第一個在外太空進行的木材暴露實驗。 2021年9月,試片的木材交給了日本宇宙航空研究開發機構(JAXA),從12月起將在國際空間站進行為期半年左右的實驗。
2020年4月,京都大學與住友林業簽署了“空間樹木生長和木材利用基礎研究”的聯合研究協議,啟動了“LignoStella項目”。 正在開發中,目標是在 2023 年發射一顆木製人造衛星 (LignoSat)。由於電磁波和磁波可以通過木材,因此可以在衛星內部安裝天線和姿態控制裝置,可以簡化結構。運行完成後,進入大氣層後完全燃燒殆盡,不會產生微小物質(氧化鋁顆粒),從而研製出更清潔、更環保的人造衛星。
實驗中,將在國際空間站日本實驗艙“Kibo”的舷外暴露平台上將幾種木材標本暴露在外太空。大約半年後,將被收集起來進行地面物理性能測試,用顯微鏡觀察組織結構,並通過X射線進行晶體結構分析。我們將努力闡明在外太空等極端環境中木材劣化的存在、狀況和機制,並根據這裡獲得的結果,我們將研究外太空木材劣化的預測和對策。
當木材在國際空間站的軌道上暴露在舷外時,由於原子氧的碰撞,表面會稍微消失。雖然到目前為止還沒有使用木材進行過暴露實驗,但類似的研究和理論考慮表明,即使在暴露一年後消失的表層最多也小於 1 毫米。此外,考慮對木材進行伽馬射線照射實驗等例子,預計即使暴露於銀河宇宙射線和太陽能粒子一年,強度也不會急劇下降,可用作人造衛星的結構材料。 ...通過闡明木材劣化機制,我們將開發極端環境下的劣化控制技術,並將其應用於木材應用的擴展。