Des satellites durables en bois pourraient être la réponse aux déchets spatiaux

Apr 22, 2023

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Ce n'est pas une blague.

Le documentaire de 2016 Fight for Space – diffusé maintenant sur Peacock – présente un panel d'experts comprenant Bill Nye, Michio Kaku et l'astronaute d'Apollo Jim Lovell alors qu'ils discutent des défis de l'exploration spatiale continue. Parmi eux se trouve la menace croissante des débris spatiaux qui obscurcissent l'espace autour de notre planète. La NASA suit des dizaines de milliers de débris spatiaux et c'est juste ce qu'il y a de plus grand pour qu'ils puissent les voir. Maintenant, les chercheurs de l'Université de Kyoto dirigés par le Dr Koji Murata prévoient de construire un satellite entier en bois, comme banc d'essai pour des engins spatiaux plus durables.

Historiquement, nous nous sommes appuyés sur des matériaux plus robustes, principalement du métal, pour construire nos satellites et vaisseaux spatiaux. Il y a une logique évidente dans cette décision, l'espace est dur et nous avions besoin de matériaux capables de faire face à la tâche. L'idée de construire des vaisseaux en bois et de les lancer dans l'espace semble presque risible, mais la fragilité du bois est ce qui en fait un bon matériau.

Notre problème avec les débris spatiaux est précisément parce que nous avons fabriqué tout un tas de machines qui ne tomberont pas en panne, même lorsque nous en aurons fini avec elles. Ils tournent en rond là-haut, s'écrasent les uns contre les autres, se fracturant en un nuage de plus en plus peuplé de balles à grande vitesse. Choisir des matériaux qui se décomposeront un peu plus facilement commence à avoir beaucoup plus de sens.

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Le bois est un matériau durable et renouvelable, et il se consumera plus facilement dans l'atmosphère lors de sa rentrée, sans créer de sous-produits nocifs ou dangereux. La seule question est de savoir s'il existe un type de bois suffisamment robuste pour travailler dans l'espace suffisamment longtemps pour être utile.

"La décomposition du bois en orbite terrestre basse pourrait finalement aider à réduire les déchets spatiaux, tout comme le problème du plastique dans la terre, le sol et l'eau des océans sur la Terre. Même si le bois ne brûle pas après être rentré dans l'atmosphère, il est possible qu'il se dégrade à long terme et se gazéifie à cause des rayons ultraviolets, du rayonnement cosmique et de l'oxygène atomique », a déclaré Murata à SYFY WIRE.

L'équipe de Murata a commencé en laboratoire en exposant différents types de bois à un large éventail de conditions, simulant ce qu'ils vivraient dans l'espace. Ils ont mis le bois sous vide et l'ont frappé à des températures comprises entre -150 et 150 Celsius (-238 à 302 Fahrenheit). Leurs échantillons de bois ont résisté à la punition sans presque aucune détérioration. C'était un bon premier départ; le seul endroit où aller était l'espace.

L'équipe a envoyé une sélection d'échantillons de bois à la Station spatiale internationale où ils ont été placés à l'extérieur, dans le vide de l'espace, pendant une période de 10 mois. Pendant ce temps, les échantillons ont subi des variations spectaculaires de température, une exposition aux rayons cosmiques et au rayonnement solaire et des interactions avec la haute atmosphère terrestre.

"Étant donné que l'oxygène atomique occupe la majeure partie de l'atmosphère en orbite terrestre basse et qu'il est hautement réactif, nous nous attendions à ce qu'il ait un effet sur la surface du bois exposé - qui est un matériau organique - le faisant se gazéifier et disparaître", a déclaré Murata. a dit.

Les échantillons ont été récupérés de l'espace par l'astronaute Koichi Wakata et placés à l'intérieur de SpaceX CRS-26, une mission de service de réapprovisionnement commercial, pour le retour sur Terre. Une fois de retour au sol, les chercheurs ont confirmé qu'il n'y avait pas de décomposition ou de dommages à la surface des échantillons.

Maintenant que nous savons que le bois peut supporter les conditions de l'orbite terrestre basse, les scientifiques vont de l'avant avec un satellite expérimental en bois. L'engin, baptisé LignoSat, devrait être lancé en 2024, dans le cadre d'une mission conjointe entre la NASA et l'agence spatiale japonaise JAXA. Bien qu'il n'y ait pas de différences significatives dans les performances de chaque type de bois, l'équipe a choisi le magnolia comme matériau, citant sa maniabilité, sa stabilité et sa résistance.

"Parce que le bois est transparent aux ondes électromagnétiques, les missions possibles incluraient l'observation du géomagnétisme et le contrôle d'attitude à l'aide de capteurs intégrés ; et la communication par ondes radio à l'aide d'antennes intégrées", a déclaré Murata.

Les premiers navires de l'humanité étaient en bois et ils nous ont aidés à traverser les océans. Il est normal que le bois vienne avec nous alors que nous embarquons sur les mers cosmiques.

Fight for Space est en streaming maintenant, sur Peacock !