京都大學和住友林業株式會社自 2020 年 4 月起就開始了太空木材項目,花了大約四年的時間開發了木質人造衛星 (LignoSat)。它計劃於4年2024月6日交付給JAXA,並在抵達國際太空站(ISS)約一個月後從日本實驗艙「希望」釋放到太空。

 這次將發射的實木人造衛星(飛行模型)的結構,根據各種物理性能測試的結果,選擇了玉蘭木作為可以在太空穩定使用的樹種。使用住友林業紋別公司自有森林中砍伐的玉蘭樹,不使用任何螺絲或粘合劑,精心而牢固地組裝結構,這被稱為“Tomegatakushi Arikumitsugi”。

 完成的木製人造衛星是一顆名為 CubeSat 的超小型衛星,每邊尺寸為 1 毫米見方,並已成功通過 NASA/JAXA 的多次嚴格安全檢查。木材在太空中的使用在世界上首次得到正式批准。為了準備外層空間的操作,它將被裝載到一個空間上,計劃從山脊釋放到太空中。

 從國際太空站釋放後,計劃測量木結構的應變、內部溫度分佈、地磁和軟誤差,並將數據發送到安裝在京都大學校園內的通訊站。未來,我們將繼續分析從這顆木製人造衛星獲得的各種數據。

 這顆木質衛星的開發是各種物理性能測試的結果,包括2022年3月至12月在國際太空站外部平台上進行的木質空間暴露實驗,以及地面振動測試、熱真空測試和除氣測試。獲得的數據。在木材太空暴露實驗中,我們證實了木材具有優異的強度和耐久性,即使在溫度變化大、宇宙射線強大的惡劣太空環境下,也不會開裂、翹曲或剝落。其他地面測試也表明,木材對太空人的健康和安全、精密設備或光學元件沒有負面影響。

 經過無數次的實驗和測試,它通過了NASA/JAXA的檢查,證明了在太空中使用木材的安全性。木製人造衛星通過了NASA/JAXA的安全審查,並批准在外層空間使用木材,這對於航太工業和木材工業來說都是極其有價值的一步,對於航太工業來說都是極其有價值的一步以及木材工業,展示木材作為永續資源的潛力,對於擴大木材利用範圍、促進木材的進一步利用具有重要意義。

 此外,為了避免成為外太空的太空碎片,國際規則是完成任務的小型人造衛星必須重新進入大氣層並燒毀。傳統的金屬衛星在燃燒時會產生稱為氧化鋁顆粒的細顆粒,這會對地球的氣候和通訊產生負面影響,但由於木材在重新進入大氣層時會燃燒掉,因此未來木製衛星可能會產生這種影響。

 京都大學將使用第一顆木製人造衛星(LignoSat)的開發技術和運行數據作為目前正在計劃的第二個裝置的設計的基本材料,並將數據用於第二個裝置的測量單元。

 住友林業將進一步分析透過這項開發所獲得的知識,旨在闡明奈米級材料劣化的基本機制。透過闡明此機制,我們將開發抑制木材劣化的技術,促進高耐用性木質外裝材料等高功能性木質建築材料的開發以及木材的新用途,並將其用於以前從未使用過木材的地方。

參考:【住友林業株式會社】世界首顆木質人造衛星(LignoSat)完工,移交給JAXA在太空運行追求木材的潛力,旨在擴大木材的用途

京都大學

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