Космическая деятельность приводит ко все большему загрязнению космоса. Для решения проблемы, исследователи ищут альтернативные материалы из древесины, чтобы снизить загрязнение околоземной орбиты. 

Миировую группировку действующих космических аппаратов ждет большое пополнение, это связано с планами крупных компаний, таких как  Starlink от SpaceX, китайской Starnet и Koiper от Amazon. В космосе уже в  ближайшие годы появятся десятки тысяч спутников космического интернета массой от 100 до 300 кг. А это тысячи тонн металла. 

Большинство космических аппаратов, которые сегодня находятся на орбите Земли, сделаны из алюминиевых сплавов, углепластика или титана. Эти материалы хорошо пропускают сигналы, имеют небольшой вес и хорошо поддаются трансформации. 

У каждого аппарата свой срок годности, а потом он станет космическим мусором, или сгорит в атмосфере. Сгорая в атмосфере, спутник оставляет продукты горения алюминия в виде мелкодисперсных аэрозолей, которые могут витать в воздухе на протяжении десятков лет, поэтому ученые допускают их потенциальную опасность для природы нашей планеты и даже здоровья людей. 

Космический мусор на низкой околоземной орбите [впечатление художника]. Фото: ESA/PA

По словам доцента астрономии и астрофизики Университета Британской Колумбии Аарона Боули, тонны сжигаемого металла могут сформировать новую озоновую дыру в атмосфере. "Люди сильно недооценивают нашу способность изменять окружающую среду. Существовало мнение, что мы просто не сможем сбросить достаточно пластика в океан, чтобы изменить глобальную ситуацию. Что мы не сможем выбросить достаточно углерода в атмосферу, чтобы изменить глобальную ситуацию. Но вот мы здесь. У нас уже есть проблема пластикового загрязнения океана, в результате наших действий продолжается изменение климата и меняется состав атмосферы. А теперь мы готовы совершить такую же ошибку в космосе", — отмечает Боули. 

Поиск альтернативного материала для создания космических аппаратов идет уже много лет.

 Одно из самых необычных решений в этом направлений, по сообщению Гардиан, предложили японские ученые – исследователи из Киото запустили проект по оценке типов древесины, чтобы определить, насколько хорошо они могут выдерживать суровые условия космических запусков и длительных полетов на орбите вокруг Земли. Первые испытания были проведены в лабораториях, воссоздающих условия в космосе, и было обнаружено, что образцы древесины не претерпели никаких измеримых изменений массы или признаков разложения или повреждения. Были протестированы несколько видов древесины, в том числе японская вишня. 

После лабораторных испытаний образцы были отправлены на МКС, где они находились почти год, прежде чем были доставлены обратно на Землю. Опять же, они показали мало признаков повреждений, ученые это связывают с тем, что в космосе нет кислорода, который мог бы заставить дерево гореть, и нет живых существ, которые могли бы вызвать его гниение.

Затем из древесины магнолии, которая в экспериментах, проведенных на Международной космической станции (МКС), оказалась особенно стабильной и устойчивой к растрескиванию, был изготовлен Зонд LignoSat. 

Одна из миссий спутника – измерение деформации деревянной конструкции в космосе. Древесина прочна и стабильна в одном направлении, но может быть подвержена изменениям размеров и растрескиванию в другом направлении, заявляют ученые.

Окончательное решение по ракете-носителю еще предстоит принять,  выбор сузился до полета этим летом на корабле снабжения МКС Cygnus компании Orbital Sciences  или аналогичной миссии SpaceX Dragon чуть позже в этом году. Ожидается, что зонд размером с кофейную кружку будет работать в космосе не менее шести месяцев, прежде чем ему будет разрешено войти в верхние слои атмосферы.

Станет ли он первым в мире  деревянным спутником, пока не ясно. 

Пальму первенства в этой гонке  у японцев могут перехватить финны. В стране, которая на три четверти покрыта лесами, также решили сделать свой деревянный спутник. В начале 2021 года финская деревоперерабатывающая компания UPM совместно с аэрокосмической компанией Arctic Astronautics создала такой спутник, назвав его Woodsat. Это куб объемом 10 см3 и весом около 1 кг, сделанный из фанеры. Ее изготавливают из березы, высушенной в специальной паровой камере и покрытой оксидом алюминия, что позволит минимизировать риск реакции с атомарным кислородом. "Его нет в атмосфере Земли, но достаточно много на орбите. Он обладает коррозионными свойствами и весьма опасен для космических аппаратов. Именно от действия атомарного кислорода страдали корпуса и оборудование первых шаттлов", — отмечает Самули Ниман, главный инженер Arctic Astronautics. 

Спутник Woodsat оснащен девятью солнечными батареями, радиопередатчиком и двумя камерами, одна из которых будет находиться на выдвигающемся держателе, похожем на селфи-палку. ESA, которое также участвует в проекте Woodsat, предоставило разработчикам датчики, которые позволят проверить работу радиочастотных антенн и других бортовых систем.

12 июня 2021 года деревянный спутник совершил первый успешный полет в стратосферу. Аппарат поднялся на высоту 31,2 км и благополучно приземлился в лесу в нескольких километрах к юго-западу от города Лахти.

Следующим этапом предполагалась в конце 2021 года отправка Woodsat в космос. На орбиту  его должна была вывести двухступенчатая ракета Electron американской космической компании Rocket Lab. Однако потом сообщений о запуске и новых данных на сайте проекта не появлялось.

Если спутники  LignoSat и Woodsat покажут себя хорошо во время работы на орбите, то это откроет двери для использования дерева в качестве строительного материала для большего количества спутников. 

Последние исследования ученых показывает, что алюминий из возвращающихся спутников может вызвать серьезное истощение озонового слоя, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения Солнца, а также может повлиять на количество солнечного света, который проходит через атмосферу и достигает земли.

Таких проблем не должно быть у спутников, построенных из дерева,  которые при сгорание  в атмосфере, после завершения своей миссии, оставят после себя только мелкодисперсный  биоразлагаемый пепел.

	Наука и технологии | В мире Начинается новая международная космическая гонка — и она может разрушить нетронутую Луну
	Российская федерация | Природопользование "Космическая деятельность на сегодня антиэкологична"