ابتكر علماء يابانيون أول قمر صناعي "خشبي" في العالم، في ما وصف بأنه أحد "أكثر المركبات الفضائية غرابة في العالم" والذي يهدف إلى الحد من التلوث الضار الناجم عن صناعة الفضاء.

 واستبدل علماء يابانيون الألمنيوم بالخشب في تصميمهم الجديد، حيث تمت صناعة القمر الصناعي LignoSat من خشب ماغنوليا، والذي وجد، في التجارب التي أجريت على محطة الفضاء الدولية (ISS)، أنه مستقر بشكل خاص ومقاوم للتشقق.

ويجري الآن وضع اللمسات النهائية على الخطط لإطلاقه على صاروخ أمريكي هذا الصيف. وصمم فريق من جامعة كيوتو وشركة سوميتومو فورستري لقطع الأشجار القمر الصناعي الخشبي الذي سيكون بحجم الكوب تقريبا، من أجل اختبار فكرة استخدام مواد قابلة للتحلل مثل الخشب لمعرفة ما إذا كان يمكن أن تكون بمثابة بدائل صديقة للبيئة للمعادن التي تصنع منها جميع الأقمار الصناعية حاليا.

وحذر تاكاو دوي، رائد الفضاء الياباني ومهندس الفضاء الجوي بجامعة كيوتو، مؤخرا من أن "جميع الأقمار الصناعية التي تدخل الغلاف الجوي للأرض تحترق وتنتج جزيئات صغيرة من الألومينا، والتي ستطفو في الغلاف الجوي العلوي لسنوات عديدة.

وفي نهاية المطاف، سوف يؤثر ذلك على بيئة الأرض". ولمعالجة هذه المشكلة، أنشأ باحثون في كيوتو مشروعا لتقييم أنواع الأخشاب لتحديد مدى قدرتها على تحمل قسوة الإطلاق الفضائي والرحلات الطويلة في مدار حول الأرض.

وتم إجراء الاختبارات الأولى في مختبرات تحاكي ظروف الفضاء، وتبين أن عينات الخشب لم تتعرض لأي تغيرات قابلة للقياس في الكتلة أو علامات التحلل أو التلف.

وقال كوجي موراتا، رئيس المشروع: "لقد أذهلتنا قدرة الخشب على تحمل هذه الظروف".

 وبعد هذه الاختبارات، أرسلت العينات إلى محطة الفضاء الدولية، حيث خضعت لتجارب التعرض لمدة عام تقريبا قبل إعادتها إلى الأرض.

ومرة أخرى، لم تظهر عليها سوى علامات قليلة من الضرر، وهي ظاهرة أرجعها موراتا إلى حقيقة أنه لا يوجد أكسجين في الفضاء يمكن أن يتسبب في احتراق الخشب، ولا توجد كائنات حية تسبب تعفنه. تم اختبار عدة أنواع من الخشب، بما في ذلك خشب الكرز الياباني، لكن خشب أشجار الماغنوليا أثبت أنه الأقوى.

وأشار موراتا إلى أنه تم استخدام هذا الخشب الآن لبناء القمر الصناعي في كيوتو، والذي سيضم عددا من التجارب التي ستحدد مدى جودة أداء المركبة الفضائية في المدار.

وأضاف موراتا أنه ما يزال يتعين اتخاذ قرار نهائي بشأن مركبة الإطلاق، مع تضييق الخيارات الآن إلى رحلة هذا الصيف على متن مركبة الإمداد Orbital Sciences Cygnus إلى محطة الفضاء الدولية أو مهمة "دراغون" التابعة لشركة "سبيس إكس" المماثلة في وقت لاحق من العام.

ومن المتوقع أن يعمل المسبار في الفضاء لمدة ستة أشهر على الأقل قبل السماح له بدخول الغلاف الجوي العلوي.

وإذا كان أداء LignoSat جيدا أثناء تشغيله في المدار، فيمكن لذلك أن يفتح الأفق أمام استخدام الخشب كمواد بناء لمزيد من الأقمار الصناعية.

وتشير التقديرات إلى أنه من المرجح إطلاق أكثر من 2000 مركبة فضائية سنويا في الأعوام المقبلة، كما أن الألومنيوم الذي يترسب في الغلاف الجوي العلوي أثناء احتراق المركبات الفضائية عند عودتها إلى الأرض قد يشكل قريبا مشاكل بيئية كبرى